Динамика

Сила трения

Мякишев «Физика 10», динамика

◆

Что нужно помнить из 7–9 класса

база 7–9 класса

Трение направлено вдоль поверхности, против проскальзывания. Оно зависит от прижатия и материалов и не зависит от площади контакта.

Короткое напоминание2

Три вида: покоя, скольжения, качения. Качения — самое малое, поэтому колесо изменило технику.

Трение не всегда мешает: без него нельзя ни идти, ни ехать.

Подробно — в уроке ОГЭ

Трение покоя и трение скольжения

Трение покоя подстраивается под сдвигающую силу. Формула

\mu N

— это его максимум, а не текущее значение.

F_{\text{тр}} = \mu N \ \text{(скольжение)}, \qquad F_{\text{тр}} \le \mu N \ \text{(покой)}

\mu

зависит от материалов и не зависит от площади контакта

Как выбрать формулу3

Тело едет — пиши $\mu N$ , сила направлена против проскальзывания.

Тело стоит — трение равно сдвигающей силе, и оно меньше или равно $\mu N$ .

Проверить, поедет ли тело, можно сравнив сдвигающую силу с $\mu N$ .

Для покоящегося тела нельзя автоматически писать $\mu N$ . Это верхняя граница; реальное трение равно приложенной силе.

Чему равна сила реакции опоры

N

далеко не всегда равна

mg

— она зависит от того, что ещё прижимает тело к поверхности.

Три случая3

Горизонталь без дополнительных сил: $N = mg$ .

Наклонная плоскость: $N = mg\cos\alpha$ .

Есть вертикальная составляющая тянущей силы — $N$ меняется на её величину, и вместе с ней меняется трение.

⚗

Опыт в Физлабе

Наклонная плоскость

Меняй угол и коэффициент трения и найди, когда тело поедет.

Открыть опыт

Трение помогает двигаться

Именно трение покоя разгоняет автомобиль и позволяет ходить. Оно направлено вперёд, по движению.

Почему так получается3

Ведущее колесо отталкивает дорогу назад, дорога по третьему закону толкает колесо вперёд. Это и есть трение покоя в точке контакта.

На льду коэффициент мал, трения не хватает — колёса буксуют, и разгона нет.

Поэтому «трение всегда мешает» — неверно: без него нельзя ни тронуться, ни затормозить.

Разобранные примеры

Брусок массой

10

кг лежит на горизонтальном полу, коэффициент трения

0{,}2

. Найдите силу трения скольжения.разбор

На горизонтали сила реакции опоры равна силе тяжести: $N=mg=100$ Н.
$F_{\text{тр}}=\mu N=0{,}2\cdot100=20$ Н.

Ответ:

20

Брусок массой

5

кг тянут равномерно горизонтальной силой

15

Н. Найдите коэффициент трения.разбор

Равномерно — значит равнодействующая равна нулю, тяга равна трению: $F_{\text{тр}}=15$ Н.
$\mu=\dfrac{F_{\text{тр}}}{mg}=\dfrac{15}{50}=0{,}3$ .

Ответ:

0{,}3

Тяготение. Вес и невесомость Наклонная плоскость и связ…