Статическое трение

Французские физики Г. Амонтон и Ш. Кулон опытным путем установили закон статического трения: предельное значение силы статического трения прямо пропорционально величине силы нормального давления тела на опору, т.е.

(2.1)

где - сила статического трения.

- сила нормального давления тела на опору, k - коэффициент пропорциональности, который называют коэффициентом статического трения. Это безразмерная величина. Как показывает опыт, он зависит от материала и состояния поверхностей соприкасающихся тел. Найдем значение коэффициента трения.

Если тело находится на наклонной плоскости с углом наклона (см.рис.2.1.), то оно придет в движение только тогда, когда тангенциальная составляющая силы тяжести будет больше силы трения, т.е.

(2.2)

Как видно из рисунка, используя соотношения тригонометрии, запишем

и (2.3)

Подставив уравнение (2.3) в уравнение (2.1) и используя условие (2.2), получим уравнение для определения коэффициента статического трения

k= (2.4.)

Коэффициент статического трения равен тангенсу угла, при котором начинается скольжение тела по наклонной плоскости.

Тела не проскальзывают друг относительно друга, если силы, касательные к поверхностиих соприкосновения, меньше сил трения.

Это используется в технике для передачи усилий от одних частей машин другим (ременные передачи, фрикционные муфты, ленточные транспортеры). На этом явлении основано скрепление деталей с помощью гвоздя и винтов, движение по поверхности Земли различных видов транспорта. Сила тяги автомобиля или трактора не может быть больше суммы предельных значений сил статического трения ведущих колес по поверхности дороги. При уменьшении значения k (например, обледенелость дороги, попадание масла на транспортер и т.д.) сила тяги может оказаться недостаточной, чтобы автомобиль двинулся с места или начала двигаться лента транспортера.