Трение покоя
Трение покоя — это сила, которая препятствует началу скольжения тела по поверхности. Она возникает, когда тело пытаются сдвинуть, но оно ещё остаётся неподвижным.
Трение покоя относится к силе трения. Например, если толкать шкаф, но не сдвинуть его, сила трения покоя уравновешивает толкающую силу. Её направление противоположно не фактическому, а возможному движению тела.
Формула и свойства
Сила трения покоя не имеет одного постоянного значения: она изменяется вместе с внешней силой, пока тело не начнёт скользить. Поэтому её величина не превышает максимального значения:
Здесь \(\mu_0\) — коэффициент трения покоя, зависящий от материалов и состояния поверхностей, а \(N\) — сила нормальной реакции опоры. На горизонтальной поверхности при отсутствии других вертикальных сил \(N=mg\). Если внешняя сила меньше предельной, тело остаётся в покое и \(F_{\text{тр.покоя}}\) по величине равна этой внешней силе. При превышении предельного значения начинается скольжение.
К ящику приложили горизонтальную силу \(20\,\text{Н}\), а максимальная сила трения покоя равна \(35\,\text{Н}\). Ящик не движется: сила трения покоя равна \(20\,\text{Н}\) и направлена противоположно толчку. Если увеличить толкающую силу до \(40\,\text{Н}\), покой нарушится.
Трение покоя и трение скольжения действуют в разных ситуациях. Первое не допускает начала движения, второе возникает, когда поверхности уже скользят друг относительно друга. Нельзя всегда считать силу трения покоя равной \(\mu_0N\): это только её максимальное значение.
К бруску приложили силу \(10\,\text{Н}\) вправо, а максимальная сила трения покоя равна \(15\,\text{Н}\). Чему равна сила трения покоя?
Главное
- Трение покоя препятствует началу скольжения и направлено против возможного движения.
- Его сила изменяется от нуля до максимума: \(F_{\text{тр.покоя}}\leq\mu_0N\).
- Пока тело неподвижно, сила трения покоя обычно равна по модулю внешней силе, пытающейся его сдвинуть.