Юный техник 1973-09, страница 55
ных материалов. Выполняя вашу просьбу, предлагаем новый конкурс: «ПОДУМАЛ — СДЕЛАЙ. СДЕЛАЛ — ПОДУМАЙ». Конкурс проводится в три тура. В каждом туре вам нужно будет рассмотреть известное явление физики, Ответить на ряд вопросов по этой теме. В некоторых случаях сначала следует провести опыты, а потом, исходя из полученных результатов, дать ответ. В первом туре вашему вниманию предлагается трение. Суть трения состоит в сопротивлении перемещению одного тела относительно другого. Первое, что напрашивается при объяснении тоения, — это наличие неизбежных неровностей на соприкасающихся поверхностях. При движении выступы одного тела зацепляются за выступы другого, вследствие чего между телами возникает сила трения, направленная по касательной к трущимся поверхностям. Если поверхности сделать гладкими, трение уменьшается, но не исчезает. Трение остается даже при очень высокой степени чистоты поверхностей. Значит, дело не только в шероховатости, нужно учитывать еще и взаимодействие между молекулами соприкасающихся тел. За счет молекулярного взаимодействия происходит «схватывание» между поверхностями в местах контакта. Сила трения возникает и тогда, когда тела находятся в покое друг относительно друга. В этом случае ее называют силой трекия покоя. Ее величина растет с увеличением внешней силы, стремящейся сдвинуть одно тело относительно другого. Но так происходит до определенного предела. Когда тело сдвигается, его дальнейшему перемещению препятствует сила трения скольжения, несколько меньшая, чем предельная сила трения покоя. Сила трения скольжения хотя и слабо, но зависит от скорости взаимного перемещения трущихся тел. Кроме того, она зависит от рода трущихся поверхностей, от наличия и вида смазки. Сила трения скольжения, нак и предельная сила трения покоя, увеличивается с увеличением прижимающей силы между поверхностями. Обычно, когда говорят о силе трения покоя, то имеют в виду наибольшую, предельную величину этой силы. Отношение силы трения F к силе нормального давления, действующей перпендикулярно к соприкасающимся поверхностям, называют коэффициентом трения: N Коэффициент трения — величина безразмерная и характеризует соприкасающиеся поверхности с точки зрения трения. Если одно тело катится по поверхности другого, то говорят о трении качения. При начении происходит сминание, прогиб поверхности соприкосновения, что и тормозит движение тела типа колеса. Коэффициент трения качения меньше коэффициента трения скольжения. Это используется в различных механизмах, где применяются подшипники качения как шариковые, так и роликовые. Сила трения проявляется при движении тел в жидких и газообразных средах. В этом случае говорят о силе сопротивления движению. Особенность этой силы — отсутствие ее, когда тело покоится относительно окружающей среды. Для измерения сил трения, действующих между твердыми телами. используются трибометры (т р и б о — трение, м е т р е о — мерю). Простейший трибометр — наклонная плоскость, угол которой можно менять. Если на наклонную плоскость положить брусок и постепенно увеличивать угол а, то при некотором его значении тело начнет сколь зить относительно наклонной плоскости. В этом случае коэффициент трения покоя будет равен: Чтобы тело продолжало скользить по наклонной плоскости не ускоренно, а равномерно, приходится угол оп несколько уменьшить — до угла <*с. Тогда коэффициент трения скольжения может быть найден: kc = tg ас . Понятно, что полученные коэф; фициенты трения относятся к той 4* 51 |
