Роль силы трения при движении тел

Сила трения не только создает препятствия при движении тел. Именно трение дает возможность ему двигаться. При движении по поверхности необходимо прикладывать силу, направленную в сторону, противоположную движению. Сила трения, направленная в сторону движения, вызывает перемещение тела.

Внутреннее трение

При движении твердого тела в жидкой или газообразной среде возникает сила сопротивления, которая называется силой внутреннего (вязкого) трения. Сила внутреннего трения значительно меньше, чем трение покоя или трение скольжения. Поэтому для уменьшения трения между движущимися частями механизмов применяется смазка. В отличие от сухого трения, вязкое трение обращается в ноль при скорости n = 0.

При небольших скоростях сила вязкого трения растет линейно со скоростью: а при больших скоростях она пропорциональна квадрату скорости: , где - коэффициенты, зависящие от размеров и формы тела и от свойства среды, называемого вязкостью.

Закон Ньютона позволяет найти силу вязкого трения при движении слоев жидкости:

, (4.35)

где - касательное напряжение; - коэффициент внутреннего трения, или вязкость; - градиент скорости вдоль нормали к поверхности; S - площадь поверхности соприкасающихся слоев жидкости.

Контрольные вопросы:

1. Взаимодействия в природе. Фундаментальные силы.

2. Сила упругости. Закон Гука для цилиндрических образцов.

3. Cилы трения покоя, трения скольжения, трения качения.

4. Cила инерции.

5. Сила тяжести. Ускорение свободного падения. Вес тела.

6. Невесомость.

7. Закон всемирного тяготения.

8. Зависимость ускорения свободного падения от высоты над поверхностью Земли и широты местности.

9. Влияние вращения Земли на величину ускорения свободного падения.

10. Напряженность гравитационного поля Земли.

11. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

12. Высота подъема тела, брошенного под углом горизонту.

13. Дальность полета. Время полета.

14. Движение спутника по круговой орбите.