Что такое сила трения и от чего она зависит?
Не пойму, почему по асфальту тяжело тащить ящик, а по льду легко. Что такое сила трения, от чего она зависит и как её посчитать?
2 ответа
Сила трения — это сила, которая мешает телам скользить друг по другу и направлена против движения.
Формула силы трения скольжения:
F_тр = μ·N
Где μ (мю) — коэффициент трения (зависит от материалов: лёд–сталь ~0.02, резина–асфальт ~0.7), N — сила нормального давления (на горизонтальной поверхности N = m·g).
От чего зависит:
- от материалов поверхностей (через
μ); - от силы прижатия
N(тяжелее тело — больше трение).
От чего не зависит (частая ошибка!): от площади контакта и от скорости. Широкая и узкая подошва трутся одинаково при одинаковом весе.
Пример: ящик 10 кг на асфальте, μ = 0.5, g = 10. Тогда N = 10·10 = 100 Н, F_тр = 0.5·100 = 50 Н. Чтобы сдвинуть равномерно, нужна тяга 50 Н.
Бывает трение покоя (пока тело стоит, оно подстраивается под внешнюю силу до некоторого максимума), трение скольжения и трение качения (самое слабое — поэтому придумали колесо).
Про лёд и асфальт всё дело в коэффициенте μ. У льда он крошечный (~0.02–0.1), у асфальта большой (~0.6–0.8). При одном и том же весе ящика F_тр = μ·N на льду в десятки раз меньше. Поэтому по льду легко, а по асфальту — нет. И да, без трения вообще нельзя было бы ходить: нога просто проскальзывала бы назад.