Силы трения скольжения. Сила упругости. Закон Гука.

соприкасающиеся телаПрирода сил трения – силы трения возникают благодаря существованию сил взаимодействия между молекулами и атомами соприкасающихся тел.

Особенности сил трения:

  • возникают при соприкосновении двух движущихся тел;
  • действуют параллельно поверхности соприкосновения тел;
  • направлены против движения тела.

Виды силы трения:    виды силы трения

При скольжении сила трения скольжения зависит не только от состояния трущихся поверхностей, но и от относительной скорости движения тел.

Замечено, что тяжелый предмет, например ящик, трудно сдвинуть с места, а потом двигать его становится легче. Это и объясняется уменьшением силы трения при появлении скольжения с малой скоростью. При слишком больших относительных скоростях сила трения скольжения приблизительно равна максимальной силе трения покоя:

Fтр Fтр.макс = коэффициент тренияN.

Максимальное Fтр.макс значение модуля силы трения покоя пропорционально модулю силы нормальной реакции опоры.(Этот закон впервые установил экспериментально фр. физик Кулон).сила трения     формула силы трения, где коэффициент трения (греческая буква, читается «мю») – коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом трения. Он характеризует обе трущиеся поверхности и зависит не только от материала этих поверхностей, но и от качества их обработки. Коэффициент трения не имеет размерность, определяется экспериментально. таблица коэффициентов трения

Эти значения коэффициента трения относятся к случаю, когда поверхности тел не смазаны. Смазка (минеральное масло) существенно уменьшает силу трения .

Сила упругости.  сила упругостиПри любом виде деформации возникает сила, которая стремиться вернуть тело в первоначальное состояние — эта сила и называется силой упругости

Деформация — изменение формы и объема тела под действием внешних сил. Вида деформации: растяжение, сжатие, кручение, изгиб, сдвиг.

Природа сил упругости — атомы в твердом теле расположены таким образом, что силы отталкивания одноименных электрических зарядов и силы притяжения разноименных — уравновешивают друг друга. Силы упругости по своей природе являются электромагнитными силами. В результате деформации электрические силы стремятся возвратить атомы в первоначальное состояние.

Сила упругости всегда определяется по закону Гука: При упругой деформации растяжения (или сжатия) удлинение тела прямо пропорционально приложенной силе. формула силы упругостигде k — коэффициент упругости или жесткости. 

Сила упругости.Закон Гука

Учитывая, что проекция силы упругости деформированного тела на ось X  и координата x имеют противоположные знаки, то можно записать:закон Гука.

Закон Гука хорошо выполняется только при упругих деформациях, при которых x мало.

На рисунке представлены деформация растяжения (x > 0) и сжатия (x < 0). Внешняя сила упругость