Коэффициент трения
Коэффициент трения — безразмерная величина, которая показывает, насколько сильно соприкасающиеся поверхности препятствуют их относительному движению. Он входит в формулу силы трения и зависит от материалов поверхностей и их состояния.
Для разных видов трения используют разные коэффициенты. Коэффициент трения покоя \(\mu_0\) определяет предельную силу трения покоя: пока тело не скользит, сила трения может принимать различные значения. Коэффициент трения скольжения \(\mu\) используют, когда поверхности движутся друг относительно друга. Обычно \(\mu_0 \geq \mu\), поэтому начать движение чаще труднее, чем поддерживать его.
Формула
В этой формуле \(F_{\text{тр}}\) — сила трения, \(N\) — сила нормальной реакции опоры, а \(\mu\) — коэффициент трения. Поэтому коэффициент можно найти так: \(\mu = \frac{F_{\text{тр}}}{N}\). На горизонтальной поверхности без других вертикальных сил часто \(N=mg\), но на наклонной плоскости реакция опоры обычно равна \(mg\cos\alpha\), а не \(mg\).
Ящик скользит по горизонтальному полу. Сила нормальной реакции опоры \(N=200\,\text{Н}\), коэффициент трения скольжения \(\mu=0{,}3\). Тогда сила трения равна \(F_{\text{тр}}=0{,}3\cdot200=60\,\text{Н}\). Она направлена противоположно скорости тела.
Коэффициент трения — не сила и не ускорение: у него нет единицы измерения. Кроме того, \(\mu\) не всегда равен силе трения покоя. При покое выполняется \(F_{\text{тр.п}}\leq\mu_0N\), а равенство достигается только перед началом скольжения. Подробнее см. предельную силу трения покоя.
Брусок скользит по горизонтальной поверхности. Как изменится сила трения, если массу бруска увеличить в 2 раза, а коэффициент трения оставить прежним?
Главное
- Коэффициент трения \(\mu\) — безразмерная характеристика взаимодействия поверхностей.
- Для скольжения используют формулу \(F_{\text{тр}}=\mu N\).
- Коэффициент трения зависит от материалов и состояния поверхностей; для покоя и скольжения он может быть разным.