Юный техник 1964-06, страница 46

ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА QjbfiL

«ВРЕДНОГО» ЯВЛЕНИЯ ^«уЕ

В. ЛИШЕВСИИЙ Рис. В. СТРАШИОВА

Полезно или вредно трение? Многие, не задумываясь, отвечают: «Конечно, вредно». Но если бы не трение, как бы мы стали ходить по земле (вспомните, как скользят ноги на льду), нельзя было бы ездить на автомобиле (колеса вертелись бы на месте), нам нечего было бы носить (нитки в ткани держатся силами трения)... Перечень подобных ужасов можно продолжить, но и без этого ясно, что без «вредного» трения не обойтись.

Что же такое трение?

При движении одного тела по поверхности другого всегда возникает сила, препятствующая движению. Она-то и называется силой трения.

Трение — следствие двух причин. Во-первых, поверхности тел всегда неровны, и зазубрины одной поверхности цепляются за шероховатости другой (так называемое «геометрическое трение»). Во-вторых, трущиеся тела очень близко соприкасаются друг с другом, и на их движении сказывается взаимодействие молекул (молекулярное трение). Поэтому формулу для силы трения можно написать так:

F трения = aN + р5ф. Здесь аир — постоянные коэффициенты, N — сила нормального давления, а 5ф — площадь фактического контакта трущихся тел. Если тело пластическое (растекающееся под действием собственного веса, как, например, вар), то площадь фактического контакта прямо пропорцио

нальна силе нормального давления: S ф =yN. Поэтому для пластических тел силу трения можно записать в виде: F=a,N+$yN=N(a+y$), или: F=kN. Эту формулу, справедливую только для пластических тел, обычно применяют для любых, так как пока нет ничего лучшего, а степень отражения ею реальной действительности весьма высокая.

Некоторое время назад в Мюнхене рухнул мост, и виноват в этом был не сильный ветер, не полк идущих в ногу солдат, а... «конус тре ния». Не знаете, что это такое?

Если тело находится в покое на горизонтальной плоскости, то вес тела уравновешен реакцией, а сила трения равна нулю. Если тело движется, возникает сила трения, и полная реакция R отклоняется от нормали на угол трения ср. Конус, описываемый полной реакцией при вращении, называется конусом трения. Построить его можно и для неподвижного тела — ведь для этого надо знать только угол трения ср. Так как коэффициент трения для любых двух трущихся поверхностей известен, то, следовательно, мы всегда знаем tgq> и по таблицам тригонометрических функций можем найти угол ф. Конус трения интересен тем, что если сила действует на тело внутри этого конуса, то она не сдвинет тело, как бы велика ни была. Если сила действует на тело вне конуса трения, она сдвигает тело, как бы мала ни была. Область конуса трения — область равновесия.