Сила ⚠️ трения: определение, от чего зависит, в чем измеряется, какие существуют виды

Это интересно

Если бы не существовало силы трения, в таком случае у человека бы из рук падали предметы, он не смог бы нормально передвигаться по поверхности. Именно благодаря этой силе образуются кометы и планеты, со склонов гор стекает вода, удерживаются на вершинах снежные шапки.

Цепкие хвосты приматов позволяют им с легкостью передвигаться по деревьям, спасаться при помощи хвоста от хищников. Без силы трения ни одно транспортное средство не начало бы своего движения. Колеса бы проскальзывали при вращении, машина буксовала, уехать на ней было бы невозможно. Интерес представляют подшипники различного вида, которые позволяют уменьшать трение, не выводя из нормальной эксплуатации сам механизм. Благодаря трению картины и фотографии можно красиво разместить на стенах, они не будут падать. Трение между волокнами в структуре ткани позволяет создавать на ткацких фабриках материю, из которой затем шьют одежду. К сожалению, часто трение играет и отрицательную роль в жизни человека

Именно поэтому так важно уменьшать эту силу. Проанализируем основные варианты ее снижения, применяемые в настоящее время в быту и в технике

В частности, можно вводить между трущимися поверхностями смазку. Она не позволяет деталям нагреваться, следовательно, существенно увеличивает срок службы деталей, растет и продолжительность эксплуатации самого механизма. Смазка не полностью устраняет трение, а лишь делает его значительно меньше. Среди тех примеров трения, которые встречаются нам в повседневной жизни, можно упомянуть возможность рисовать, писать на бумаге.

Именно эта сила не позволяет предметам «улетать» со стола при малейшем дуновении ветра либо в случае сквозняка. Чтобы петли дверей не издавали неприятных звуков во время открывания (закрывания), их обязательно смазывают машинным маслом. Если на кухне на пол разлить растительное масло, входящий человек может упасть, получив серьезную травму.

Причины возникновения трения

1. Шероховатость поверхностей тел

Гладкие на ощупь тела тоже имеют неровности, бугорки и царапины.

С помощью современных лазерных микроскопов сейчас можно увидеть даже самые незаметные неровности. Например, на рисунке 2 вы можете увидеть изображение поверхность листа стали, прошедшего обработку. Для наших невооруженных глаз такой стальной лист будет казаться идеально гладким, но это не так.

Рисунок 2. Поверхность стального листа под лазерным микроскопом.

Из-за этого, когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга. Это создает силу, препятствующую движению.

2. Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел

Другая причина возникновения трения — взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Если поверхности тел идеально гладкие, то при соприкосновении молекулы тел находятся очень близко друг к другу. В этом случае заметно проявляется притяжение между молекулами тел (рисунок 3).

Рисунок 3. Взаимное притяжение молекул при соприкосновении двух тел.

Виды трения

Пусть одно тело лежит на поверхности другого тела. В этом случае между поверхностями действует сила трения покоя.

Она может быть практически равной нулю, когда поверхности расположены горизонтально. Но иногда трение покоя может быть достаточно большим.

К примеру, если толкнуть в бок тяжелый ящик, лежащий на горизонтальном полу, мы почувствуем сопротивление. Оно возникает благодаря тому, что между поверхностями ящика и пола действует сила трения покоя, которая, по третьему закону Ньютона равна силе, с которой мы толкаем ящик.

Примечание: Пока тело не сдвинулось с места, сила трения покоя ( overrightarrow{ F_{text{тр. покоя}}} ) равна силе ( vec{F} ), которая действует на тело!

Чем больше становится приложенная нами сила, тем больше увеличивается трение покоя. Так будет происходить до тех пор, пока приложенную силу не увеличим настолько, что ящик сдвинется с места.

Как только ящик пришел в движение, сила трения покоя сменится силой трения скольжения.

Примечание: Сила трения скольжения меньше максимальной силы трения покоя.

Нам известно, что катить тележку с грузом по сухому асфальту легче, чем тянуть по асфальту волокуши с этим же грузом. Причина этого — сила трения.

Примечание: В местах соединения колес со ступицами присутствует трение, его называют трением качения, оно гораздо меньше трения скольжения.

Отличие между силами трения можно показать с помощью рисунка 1.

Трение покоя может изменяться от нуля до своего максимального значения (F_{max}). Это максимальное значение оказывается даже большим, чем сила трения скольжения.

Поэтому, с места столкнуть тело сложнее, чем подталкивать его, когда оно уже скользит по поверхности.

А сила трения качения будет незначительно отличаться от нуля. Катить всегда легче, чем тащить волоком.

Рис. 1. Шкала сил трения, трение качения меньше трения скольжения. А трение покоя может изменяться от нуля до величины, которая превышает трение скольжения

Сила трения имеет электромагнитную природу. Даже самая гладкая поверхность под микроскопом содержит бугры и впадины. Когда поверхности соприкасаются, тела взаимодействуют благодаря таким неровностям. Электронные оболочки атомов тел сближаются, образуется трение.

Это интересно

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. При измерении коэффициента трения брусок перемещали но горизонтальной поверхности стола и получили значение силы трения \( F_1 \). Затем на брусок положили груз, масса которого в 2 раза больше массы бруска, и получили значение силы трения \( F_2 \). При этом сила трения \( F_2 \)

1) равна \( F_1 \) 2) в 2 раза больше \( F_1 \) 3) в 3 раза больше \( F_1 \) 4) в 2 раза меньше \( F_1 \)

2. В таблице приведены результаты измерений силы трения и силы нормального давления при исследовании зависимости между этими величинами.

Закономерность \( \mu=N/F_{тр} \) выполняется для значений силы нормального давления

1) только от 0,4 Н до 2,0 Н 2) только от 0,4 Н до 3 Н 3) только от 0,4 Н до 4,5 Н 4) только от 2,0 Н до 4,5 Н

3. При измерении силы трения брусок перемещали по горизонтальной поверхности стола и получили значение силы трения \( F_1 \). Затем брусок перемещали, положив его на стол гранью, площадь которой в 2 раза больше, чем в первом случае, и получили значение силы трения \( F_2 \). Сила трения \( F_2 \)

1) равна \( F_1 \) 2) в 2 раза больше \( F_1 \) 3) в 2 раза меньше \( F_1 \) 4) в 4 раза меньше \( F_1 \)

4. Два деревянных бруска массой \( m_1 \) и \( m_2 \) скользят по горизонтальной одинаково обработанной поверхности стола. На бруски действует сила трения скольжения \( F_1 \) и \( F_1 \) соответственно. При этом известно, что \( F_2=2F_1 \). Следовательно, \( m_1 \)

1) \( m_1 \) 2) \( 2m_2 \) 3) \( m_2/2 \) 4) ответ зависит от значения коэффициента трения

5. На рисунке приведены графики зависимости силы трения от силы нормального давления. Сравните значения коэффициента трения.

1) \( \mu_2=\mu_1 \) 2) \( \mu_2>\mu_1 \) 3) \( \mu_2<\mu_1 \) 4) \( \mu_2>>\mu_1 \)

6. Учащийся выполнял эксперимент по измерению силы трения, действующей на два тела, движущихся по горизонтальным поверхностям. Масса первого тела \( m_1 \), масса второго тела \( m_2 \), причем \( m_1 =2m_2 \). Он получил результаты, представленные на рисунке в виде диаграммы. Какой вывод можно сделать из анализа диаграммы?

1) сила нормального давления \( N_2=2N_1 \) 2) сила нормального давления \( N_1=N_2 \) 3) коэффициент трения \( \mu_1=\mu_2 \) 4) коэффициент трения \( \mu_2=2\mu_1 \)

7. Два автомобиля одинаковой массы движутся один но асфальтовой дороге, а другой — по грунтовой. На диаграмме приведены значения силы трения для этих автомобилей. Сравните значения коэффициента трения (\( \mu_1 \) и \( \mu_2 \)).

1) \( \mu_2=0.3\mu_1 \) 2) \( \mu_2=\mu_1 \) 3) \( \mu_2=1.5\mu_1 \) 4) \( \mu_2=3\mu_1 \)

8. На рисунке приведён график зависимости силы трения от силы нормального давления. Чему равен коэффициент трения?

1) 0,5 2) 0,2 3) 2 4) 5

9. Санки весом 3 кг скользят по горизонтальной дороге. Сила трения скольжения их полозьев о дорогу 6 Н. Чему равен коэффициент трения скольжения полозьев о дорогу?

1) 0,2 2) 0,5 3) 2 4) 5

10. При движении тела массой 40 кг по горизонтальной поверхности действует сила трения скольжения 10 Н. Какой станет сила трения скольжения при уменьшении массы тела в 5 раз?

1) 1 Н 2) 2 Н 3) 4 Н 4) 5 Н

11. Установите соответствие между физической величиной (левый столбец) и характером её изменения (правый столбец) при увеличении массы бруска, движущегося по столу. В ответе запишите подряд номера выбранных ответов

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА A. Сила трения Б. Коэффициент трения B. Сила нормального давления

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется

12. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Сила трения покоя больше приложенной к телу силе. 2) Сила трения качения меньше силы трения скольжения при той же массе тела. 3) Коэффициент трения скольжения прямо пропорционален силе нормального давления. 4) Сила трения зависит от площади опоры движущегося тела при одинаково обработанной его поверхности. 5) Максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения.

Часть 2

13. Автомобиль, имея скорость 72 км/с, начинает тормозить с выключенным двигателем и проходит путь 100 м. Чему равны ускорение автомобиля и время торможения?

Прикладное значение

Трение в механизмах и машинах

В большинстве традиционных механизмов (ДВС, автомобили, зубчатые шестерни и пр.) трение играет отрицательную роль, уменьшая КПД механизма. Для уменьшения силы трения используются различные натуральные и синтетические масла и смазки. В современных механизмах для этой цели используется также напыление покрытий (тонких плёнок) на детали. С миниатюризацией механизмов и созданием микроэлектромеханических систем (МЭМС) и наноэлектромеханических систем (НЭМС) величина трения по сравнению с действующими в механизме силами увеличивается и становится весьма значительной (μ⩾1){\displaystyle (\mu \geqslant 1)}, и при этом не может быть уменьшена с помощью обычных смазок, что вызывает значительный теоретический и практический интерес инженеров и учёных к данной области. Для решения проблемы трения создаются новые методы его снижения в рамках трибологии и науки о поверхности (англ.).

Сцепление с поверхностью

Наличие трения обеспечивает возможность перемещаться по поверхности. Так, при ходьбе именно за счёт трения происходит сцепление подошвы с полом, в результате чего происходит отталкивание от пола и движение вперёд. Точно так же обеспечивается сцепление колёс автомобиля (мотоцикла) с поверхностью дороги. В частности, для улучшения этого сцепления разрабатываются новые формы и специальные типы резины для покрышек, а на гоночные болиды устанавливаются антикрылья, сильнее прижимающие машину к трассе.

Работа силы трения

Когда сила перемещает тело, физики говорят: «Сила совершает работу по перемещению тела».

Сила и перемещение – это векторы. Совершать работу может вектор силы, направленный по отношению к вектору перемещения под любым углом, кроме прямого!

Если же угол между направлением движения тела и силой будет прямым, то такая сила работу совершать не будет!

Сила трения может совершать работу. Но эта сила мешает телу двигаться, она направлена против движения. Поэтому, работу такой силы считаем отрицательной и записываем со знаком минус!

Примечание: Сила трения совершает работу, но эту работу мы записываем со знаком минус!

Работа любой силы — это скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения.

В векторном виде выражение для работы можно записать так:

В школе формулу работы обычно записывают в скалярном виде:

( A_{text{тр}} left( text{Дж} right) ) – работа (силы трения), это скалярная величина;

( F_{text{тр}} left( H right) ) – сила трения;

( S left( text{м} right) ) – перемещение тела;

( alpha ) – угол между силой трения и перемещением тела;

Примечание: Трение относится к диссипативным силам. Когда диссипативная сила действует на систему, полная механическая энергия этой системы убывает (диссипирует). Убывающая энергия из механической переходит в другой вид энергии – к примеру, в тепловую энергию.

https://nauka.club/fizika/sila-treniya.html
https://klevo.net/sila-trenija-v-prirode-i-tehnike-osobennosti-opredelenie-i-primery/
https://formulki.ru/mehanika/sila-treniya

Примеры трения в жизни

Чтобы преодолеть силу трения, нужно прилагать дополнительные усилия. Сила — это любое взаимодействие, которое имеет тенденцию изменять движение объекта.

Мы ежедневно сталкиваемся с силой трения. Рассмотрим некоторые ее примеры в нашей повседневной жизни. Примеры были разделены на сухое трение, трение жидкости и сопротивление воздуха.

Примеры трений в природе и быту

Зажигание спички: мы ударяем спичкой по шероховатой боковой поверхности коробка, чтобы создать трение. Спичка загорается из-за нагревательного эффекта трения.
Чистка зубов для удаления частиц: липкие частицы застревают на зубах и их очень трудно удалить. Чистящее действие щетки позволяет преодолеть силу трения частиц и удалить их.
Моющие поверхности: грязь и другие мелкие частицы оседают на поверхности предметов. Иногда очень трудно удалить их простым вытиранием пыли. При очистке используется сила вместе с водой, чтобы преодолеть трение, проявляемое частицами пыли.
Глажка рубашки: трение позволяет вам оказывать давление на сморщенную поверхность, чтобы разгладить одежду. Трение прямо пропорционально давлению, которое мы оказываем.
Написание на поверхностях: в данном процессе трение между ручкой и поверхностью бумаги приводит к тому, что на поверхности остается мало частиц

Это очень важное применение трения.
Ходьба по маслянистой поверхности: низкое трение, обеспечиваемое маслянистой поверхностью, заставит вас поскользнуться. Это может быть использовано в качестве приложения трения при использовании масла в качестве смазки для уменьшения трения в движущихся деталях.
Удержание предметов: для удержания любого предмета, такого как бутылка, стакан, телефон или книга, вам нужно трение.
Потирание рук для получения тепла: трение всегда имеет связанный с ним эффект нагрева.
Ремень, удерживающий брюки: трение ремня о брюки заставляет его оставаться на месте и т

д.

Примеры трения на открытом воздухе

Спуск с детской горки: когда мы спускаемся с горки, возникает трение скольжения. Оно останавливает нас от немедленного падения. Трение позволяет нам совершать это захватывающее скольжение без какой-либо опасности.
Гвоздь, закрепленный на стене: трение между гвоздем и стеной удерживает его на месте.
Ходьба по твердой земле: очень трудно идти по болотистой местности или песчаным дюнам. Такие поверхности обеспечивают очень небольшое трение при ходьбе.
Шлифовка наждачной бумагой: шероховатые поверхности и края полируются с помощью наждачной бумаги для обеспечения гладкости. Шероховатая и твердая поверхность наждачной бумаги устраняет неровности поверхности. Это очень распространенный метод, используемый для шлифования, чтобы уменьшить трение на деревянных поверхностях.
Езда на велосипеде по дороге: Трение позволяет вам начинать, останавливать и поворачивать велосипед. Трение обеспечивает велосипеду необходимое сцепление.
Тормоза на мотоциклах или автомобилях: трение между тормозными колодками и колесом обеспечивает достаточное трение, чтобы остановить движение транспортного средства.

Примеры трения в природе

Геккон на стене: ящерица геккон способна взбираться по вертикальной поверхности из-за очень сильной силы трения между ее ногами и стеной. Для создания такой большой силы трения используются силы Ван-дер-Ваальса.
Вьющиеся растения: существует разновидность вьющихся растений (растений-альпинистов), которые легко взбираются на поверхность благодаря силе трения. Это, например, японская глициния, зимний жасмин, вечнозеленый клематис, вьющаяся гортензия. Как правило, они используют шероховатые поверхности для лазания, такие как кора деревьев и т. д.
Лесные пожары: нежелательные лесные пожары являются, в том числе, результатом трения деревьев. Оно вызывает эффект нагрева, приводящий к пожарам.

Что такое сила трения в физике

Определение

Силой трения называется сила, которая появляется во время движения при касании двух тел друг друга и которая оказывает сопротивление этому движению (всегда направлена в сторону, противоположную движению).

Чем больше значение силы трения между двумя телами, тем сложнее их перемещать относительно друг друга.

Пример

Примером может быть картонная коробка весом в 20 килограмм, которую перемещают по квартире. Сила трения между коробкой и ламинатом в одной комнате будет гораздо меньше, чем между коробкой и ковром с длинным ворсом в другой. В первом случае двигать коробку достаточно легко, во втором — трудно.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Два тела при трении друг о друга, испытывают на себе действие третьего закона Ньютона. Сила трения, воздействующая на первый объект, равна по значению силе трения, воздействующей на второй объект. Но вектора двух этих сил имеют прямо противоположное направление.

В чем измеряется

Физическая природа трения состоит во взаимодействии атомов и молекул тел, которые соприкасаются между собой.

В физике принято обозначать силу трения большой латинской буквой F с пометкой тр.: F_тр.

Измерение данной физической величины осуществляется в Ньютонах (Н).

Сила трения качения

Рис. 1. R→p{\displaystyle {\vec {R}}_{p}} — реакция опоры; N→{\displaystyle {\vec {N}}} — прижимающая сила; F→t{\displaystyle {\vec {F}}_{t}} — сила трения качения, P→=−F→t{\displaystyle {\vec {P}}=-{\vec {F}}_{t}} — внешняя сила (приложена к центру тела и направлена вправо, на рисунке не показана); сумма векторов сил N→+P→+R→p=.{\displaystyle {\vec {N}}+{\vec {P}}+{\vec {R}}_{p}=0\,.}

Пусть на тело вращения, располагающееся на опоре, действуют

P — внешняя сила, пытающаяся привести тело в состояние качения или поддерживающая качение и направленная вдоль опоры;
N — прижимающая сила;
Rp{\displaystyle R_{p}} — реакция опоры.

Если векторная сумма этих сил равна нулю

N→+P→+R→p=,{\displaystyle {\vec {N}}+{\vec {P}}+{\vec {R}}_{p}=0,}

то ось симметрии тела движется равномерно и прямолинейно или остаётся неподвижной (см. рис. 1). Вектор F→t=−P→{\displaystyle {\vec {F}}_{t}=-{\vec {P}}} определяет силу трения качения, противодействующую движению. Это означает, что прижимающая сила уравновешивается вертикальной составляющей реакции опоры, а внешняя сила уравновешивается горизонтальной составляющей реакции опоры.

Рис. 2. P→{\displaystyle {\vec {P}}} — внешняя сила; F→t{\displaystyle {\vec {F}}_{t}} — сила трения качения; R — радиус тела вращения; F→t=−P→.{\displaystyle {\vec {F}}_{t}=-{\vec {P}}.}

Равномерное качение означает также, что сумма моментов сил относительно произвольной точки равна нулю. Из равновесия относительно оси вращения моментов сил, изображённых на рис. 2 и 3, следует:

Ft⋅R=N⋅f,{\displaystyle F_{t}\cdot R=N\cdot f,}

откуда

Ft=fR⋅N,{\displaystyle F_{t}={\frac {f}{R}}\cdot N,}

где

Ft{\displaystyle F_{t}} — сила трения качения;

f — коэффициент трения качения, имеющий размерность длины (следует отметить важное отличие от коэффициента трения скольжения, который безразмерен);

R — радиус катящегося тела;

N — прижимающая сила.

Рис. 3. Момент силы трения Mt=N⋅f,{\displaystyle M_{t}=N\cdot f,} действующий против часовой стрелки (относительно мгновенного центра вращения в зоне контакта — правого конца отрезка f) и тормозящий качение тела вправо; N — прижимающая сила; f — коэффициент трения качения, равный длине плеча силы N.

Рис. 4. Коэффициент трения f; R→p=−N→+F→t{\displaystyle {\vec {R}}_{p}=-{\vec {N}}+{\vec {F}}_{t}} — асимметричная реакция опорной поверхности, векторная сумма вертикальной −N→{\displaystyle -{\vec {N}}} и горизонтальной F→t{\displaystyle {\vec {F}}_{t}} компонент; N→{\displaystyle {\vec {N}}} — прижимающая сила; F→t{\displaystyle {\vec {F}}_{t}} — сила трения качения.

Эта зависимость подтверждается экспериментально. Для малой скорости качения сила трения качения не зависит от величины этой скорости. Когда скорость качения достигает значений, сопоставимых со значениями скорости деформации в материале опоры, трение качения резко возрастает и даже может превысить трение скольжения при аналогичных условиях.

Закон Амонтона — Кулона

Основная статья: Закон Амонтона — Кулона

Основной характеристикой трения является коэффициент трения μ{\displaystyle \mu }, определяющийся материалами, из которых изготовлены поверхности взаимодействующих тел.

В простейших случаях сила трения F{\displaystyle F} и нормальная нагрузка (или сила нормальной реакции) Nnormal{\displaystyle N_{normal}} связаны неравенством

|F|⩽μNnormal,{\displaystyle |F|\leqslant \mu {N_{normal}},}

Пары материалов	μ{\displaystyle \mu } покоя	μ{\displaystyle \mu } скольжения
Сталь-Сталь	0.5-0.8	0,15-0,18
Резина-Сухой асфальт	0,95-1,0	0,50-0,8
Резина-Влажный асфальт		0,25-0,75
Лёд-Лёд	0,05-0,1	0,028
Резина-Лёд	0,3	0,15-0,25
Стекло-Стекло	0,9	0,7
Нейлон-Нейлон	0,15-0,25
Полистирол-Полистирол	0,5
Плексиглас, оргстекло	0,8

Закон Амонтона — Кулона с учетом адгезии

Для большинства пар материалов значение коэффициента трения μ{\displaystyle \mu } не превышает 1 и находится в диапазоне 0,1 — 0,5. Если коэффициент трения превышает 1 (μ>1){\displaystyle (\mu >1)}, это означает, что между контактирующими телами имеется сила адгезии Nadhesion{\displaystyle N_{adhesion}} и формула расчета коэффициента трения меняется на

μ=(Ffriction+Fadhesion)Nnormal{\displaystyle \mu =(F_{friction}+F_{adhesion})/{N_{normal}}}.

От чего зависит сила трения

1. От рода поверхности (меняя материал поверхности трибометра при передвижении бруска по нему. Изменяется сила трения).
2. От силы давления (если массу бруска увеличивать, то при передвижении бруска сила трения увеличивается)
3. От качества обработки поверхности.
4. От скорости движения тел.
5. От смазки. (Можно привести пример, который доказывает роль смазки. В 1861 году была построена железная дорога. Перед открытием железной дороги, Клейнмихель для большей торжественности приказал покрасить дорогу белой краской. На этом торжестве должен был присутствовать царь Николай 1. Когда поезд подъехал к вокзалу, то колеса стали прокручиваться, так как сила трения уменьшилась. И поезд дальше не поехал. Чтобы разрешить конфуз, Клейнмихель приказал солдатам посыпать песок на рельсы. Тем самым увеличил силу трения и в результате поезд проехал мимо вокзала. Праздник был не испорчен).

Виды силы трения

В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.

Сухое трение возникает в области контакта поверхностей твёрдых тел в отсутствие жидкой или газообразной прослойки. Этот вид трения может возникать даже в состоянии покоя или в результате перекатывания одного тела по другому, поэтому здесь выделяют три вида силы трения:

трение скольжения,
трение покоя,
трение качения.

Вязкое трение возникает при движении твёрдого тела в жидкости или газе. Оно препятствует движению лодки, которая скользит по реке, или воздействует на летящий самолёт со стороны воздуха. Интересная особенность вязкого трения в том, что отсутствует трение покоя. Попробуйте сдвинуть пальцем лежащий на земле деревянный брус и проделайте тот же эксперимент, опустив брус на воду. Чтобы сдвинуть брус с места в воде, будет достаточно сколь угодно малой силы. Однако по мере роста скорости силы вязкого трения сильно увеличиваются.

Изменение силы трения. Смазка

Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку, слой которой разъединяет поверхности трущихся тел (рисунок 4). В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а, как известно, трение жидких слоёв меньше, чем твёрдых.

Рисунок 4. Уменьшение силы трения с помощью смазки

Например, на коньках малое трение при скольжении по льду объясняется также действием смазки: смазкой в этом случае является вода, образующаяся между коньками и льдом тонким слоем.

Именно из-за маленького трения жидкости мы подскальзываемся на вымытом полу. В технике благодаря меньшему трению жидкости в качестве смазки широко применяют различные масла.

Вредное и полезное трение

Трение может быть как вредным так и полезным.

Трение тормозит движение; на преодоление трения всех видов расходуется громадное количество ценного топлива. Трение вызывает износ трущихся поверхностей: стираются подошвы, шины автомобилей, детали машин. Вредное трение стараются уменьшить.

В каких-то случаях отсутствие трения грозит большими неприятностями (например, торможение автомобилей происходит только за счет сил трения, возникающих между колодками и барабаном), его стараются увеличить, например, при ходьбе в гололед.

В повседневной жизни силы трения так же играют как положительную, так и отрицательную роль, причем их проявления разнообразны. На использовании статического трения основаны скрепление деталей при помощи гвоздей, движение человека и автомобиля по земной поверхности. Можно представить, какие возникли бы трудности при ходьбе, если бы не существовало сил статического трения (например, при гололеде). Вообще говоря, если бы не было сил трения, невозможно было бы удержать любой предмет в руке. Во многих случаях роль сил трения наоборот отрицательна. Трение со временем разрушает движущиеся детали, поэтому чем больше их в механизме, тем он менее долговечен.

Подведем итоги

Для уменьшения трения между льдом и коньками, их точат, а поверхность льда шлифуют. Несмотря на то, что трение может иметь негативное влияние, именно благодаря этой силе тормозит транспорт, люди могут передвигаться на лыжах или санках, ездить на коньках, велосипеде. В гололед резина с шипами спасает водителю и пассажирам жизнь, а шарикоподшипники со смазкой не дают деталям автомобиля разогреваться. При правильном использовании можно сделать трение надежным союзником.

Благодаря силе трения мы не скользим, отталкиваясь от поверхности, когда идем по тропинке.

Иногда силу трения увеличивают, разбрасывая песок на покрытую льдом поверхность ступеней крыльца.

В некоторых случаях силу трения стараются уменьшить, смазывая трущиеся поверхности, например, подшипники на оси колеса.

Трущиеся поверхности нагреваются, поэтому с помощью силы трения можно зажечь огонь.