Сила трения коэффициент трения виды трения. Сделай готовый конспект
Конспект: сила трения
1. Определение. Сила трения — сила, возникающая при соприкосновении тел и направленная вдоль поверхности соприкосновения против относительного движения (или его попытки).
2. Формула (для скольжения и покоя на пределе): $$F_{\text{тр}} = \mu N$$ где $\mu$ — коэффициент трения (безразмерный), $N$ — сила нормальной реакции опоры. Для горизонтальной поверхности: $N = mg$, значит $F_{\text{тр}} = \mu mg$.
3. Виды трения:
| Вид | Когда возникает | Направление / формула |
|---|---|---|
| Покой | тело не движется, но есть попытка сдвига | $F_{\text{пок}} \le \mu N$ (уравновешивает внешнюю силу) |
| Скольжение | одно тело скользит по другому | $F = \mu N$, противоположно скорости |
| Качение | тело катится | $F_{\text{кач}} \ll F_{\text{скольз}}$, $F = \mu_{\text{кач}} N$ |
4. Свойства силы трения скольжения:
- не зависит от площади контакта;
- зависит от материала и качества обработки поверхностей ($\mu$) и от силы давления $N$;
- при малых скоростях почти не зависит от скорости;
- всегда направлена против движения.
5. Коэффициент трения $\mu$:
- безразмерная величина, $\mu > 0$;
- зависит от материалов пары и обработки поверхностей (шероховатость, смазка, влажность);
- обычно $\mu_{\text{пок}} > \mu_{\text{скольз}} > \mu_{\text{кач}}$;
- примеры: сталь по стали ≈ 0,15–0,6; резина по сухому асфальту ≈ 0,6–0,8; лёд по льду ≈ 0,02–0,05.
6. Причины трения: шероховатость поверхностей + межмолекулярное притяжение в местах контакта.
7. Роль: увеличивают (протекторы, тормоза, сцепление) или уменьшают (смазка, подшипники, полировка).
Обсуждение
12 сообщенийПохоже, формулы с разметкой у тебя не отобразились — видно $F_{тр} = \mu N$ как текст. Вот тот же конспект без LaTeX, чтобы всё читалось на телефоне.
Конспект: сила трения
1. Определение. Сила трения — сила, возникающая при соприкосновении тел, направлена вдоль поверхности соприкосновения против относительного движения (или его попытки).
2. Формула (скольжение и покой на пределе): Fтр = μ · N
- μ — коэффициент трения (безразмерный);
- N — сила нормальной реакции опоры.
- Для горизонтальной поверхности: N = m·g, значит Fтр = μ·m·g.
3. Виды трения:
- Покой — тело не движется, но есть попытка сдвига: Fпок ≤ μN (уравновешивает внешнюю силу).
- Скольжение — одно тело скользит по другому: F = μN, направлена противоположно скорости.
- Качение — тело катится: Fкач = μкач·N, и Fкач << Fскольж.
4. Свойства силы трения скольжения:
- не зависит от площади контакта;
- зависит от материалов и обработки поверхностей (μ) и от силы давления N;
- при малых скоростях почти не зависит от скорости;
- всегда направлена против движения.
5. Коэффициент трения μ:
- безразмерный, μ > 0;
- зависит от пары материалов, шероховатости, смазки, влажности;
- обычно μпок > μскольж > μкач;
- примеры: сталь по стали ≈ 0,15–0,6; резина по сухому асфальту ≈ 0,6–0,8; лёд по льду ≈ 0,02–0,05.
6. Причины трения: шероховатость поверхностей + межмолекулярное притяжение в местах контакта.
7. Роль в жизни: увеличивают (протекторы, тормоза, сцепление) или уменьшают (смазка, подшипники, полировка).
Виды трения в виде таблицы
Виды трения
| Вид | Когда возникает | Направление | Величина | Пример |
|---|---|---|---|---|
| Покой | тело не движется, но есть попытка сдвинуть его | против внешней силы, её уравновешивает | Fпок ≤ μпок · N (растёт вместе с внешней силой до предела) | книга на наклонном столе не скользит |
| Скольжение | одно тело скользит по поверхности другого | противоположно скорости движения | F = μскольж · N | сани по снегу, брусок по столу |
| Качение | тело катится по поверхности | противоположно движению | F = μкач · N; μкач << μскольж | колесо, подшипник, каток |
Ещё одна классификация — по среде между телами:
| Вид | Что между телами | Особенность |
|---|---|---|
| Сухое | ничего (прямой контакт) | подчиняется закону F = μN, μ ≈ 0,02–0,8 |
| Жидкое (вязкое) | слой жидкости или газа | нет постоянного μ, сила зависит от скорости: F ~ v |
Главное: μпок > μскольж > μкач — поэтому сдвинуть тело труднее, чем тащить, а катить легче всего.
Коэффициент трения
Коэффициент трения (μ)
1. Что это. Безразмерная величина, показывающая, какую долю от силы нормальной реакции опоры составляет сила трения: Fтр = μ · N, отсюда μ = Fтр / N. Единиц измерения нет.
2. От чего зависит:
- от материалов обоих тел (пары поверхностей);
- от качества обработки: шероховатость, полировка;
- от наличия смазки, влаги, загрязнений;
- от температуры (у резины, например, заметно).
3. От чего НЕ зависит:
- от площади соприкосновения;
- от силы давления N (сама сила трения зависит, а μ — нет);
- от скорости (при небольших скоростях скольжения).
4. Виды коэффициента:
| Вид | Обозначение | Особенность |
|---|---|---|
| покоя | μпок | наибольший; берётся для предельного состояния |
| скольжения | μскольж | основной в задачах: F = μN |
| качения | μкач | в десятки раз меньше μскольж |
Соотношение: μпок > μскольж >> μкач
5. Примерные значения μскольж:
| Пара поверхностей | μ |
|---|---|
| сталь по стали (без смазки) | 0,15–0,6 |
| сталь по льду | 0,02–0,05 |
| дерево по дереву | 0,2–0,5 |
| резина по сухому асфальту | 0,6–0,8 |
| резина по мокрому асфальту | 0,3–0,5 |
| металл по металлу со смазкой | 0,01–0,1 |
6. Как найти в задаче:
- μ = Fтр / N — если известны силы;
- μ = tg α — если тело равномерно скользит по наклонной плоскости с углом α;
- μ = a / g (при торможении без других сил) — из Fтр = ma и N = mg.
7. Смысл. μ показывает «цепкость» пары поверхностей: чем он больше, тем труднее сдвинуть и легче тормозить.
Коэффициент трения кратко
Коэффициент трения (μ) — кратко
- Что это: безразмерная величина, показывающая, какая доля силы давления переходит в трение.
- Формула: Fтр = μ · N → μ = Fтр / N. Единиц измерения нет.
- Зависит от: материалов пары, шероховатости, смазки, влажности, температуры.
- Не зависит от: площади контакта, силы N, скорости (при малых скоростях).
- Виды: μпок > μскольж >> μкач.
- Значения: сталь по стали ≈ 0,15–0,6; резина по асфальту ≈ 0,6–0,8; лёд ≈ 0,02–0,05.
- В задачах: μ = Fтр/N; на наклонной плоскости при равномерном скольжении μ = tg α.
Готовый пересказ по теме сила трения, коэффициент трения, виды трения
Готовый пересказ (устный ответ)
Сила трения — это сила, которая возникает при соприкосновении двух тел и направлена вдоль поверхности их контакта против относительного движения или против попытки его вызвать. Причины трения две: шероховатость поверхностей и взаимное притяжение молекул в местах контакта.
Виды трения. Различают три вида. Трение покоя действует, когда тело не движется, но на него пытаются подействовать силой: оно уравновешивает эту силу и не превышает своего предела — Fпок ≤ μN. Трение скольжения возникает, когда одно тело скользит по поверхности другого; оно направлено противоположно скорости и равно F = μN. Трение качения появляется при качении тела; оно рассчитывается по той же формуле, но коэффициент качения во много раз меньше коэффициента скольжения — поэтому катить груз легче, чем тащить. По среде между телами трение делят на сухое (прямой контакт) и жидкое, или вязкое (когда есть слой жидкости или газа; там сила зависит от скорости).
Коэффициент трения μ — безразмерная величина, показывающая, какую долю от силы нормальной реакции опоры составляет сила трения: μ = Fтр / N. Он зависит от материалов пары тел, шероховатости, смазки, влажности и температуры, но не зависит от площади соприкосновения, от силы давления и от скорости при небольших скоростях. Для трёх видов трения выполняется соотношение μпок > μскольж >> μкач. Например, для стали по стали μ ≈ 0,15–0,6, для резины по сухому асфальту ≈ 0,6–0,8, для льда ≈ 0,02–0,05.
В задачах чаще всего используют формулу Fтр = μN, а для горизонтальной поверхности N = mg, поэтому Fтр = μmg. Если тело равномерно скользит по наклонной плоскости с углом α, то μ = tg α.
Значение трения. Трение мешает движению, и с ним борются смазкой, полировкой и подшипниками. Но без него невозможны ни ходьба, ни торможение, ни работа двигателей — поэтому трение и уменьшают, и увеличивают, когда это нужно, например с помощью протекторов шин.
Легкозапоминающий
Сила трения — легко запомнить
1. Три вида — «ПоСКать» (как будто поскользнулся): Покой → Скольжение → Качение. И сразу порядок силы: лежать труднее всех, катиться — легче всех: μпок > μскольж >> μкач
2. Формула — «Мю на Эн»: Fтр = μ · N — «мю на эн, и нет проблем». На горизонтали: μ · m · g.
3. Направление — «Трение всегда против»: против движения или против попытки сдвинуть.
4. Причины — «Горы и липучки»: бугорки-шероховатости + притяжение молекул.
5. Что μ не волнует — «Площадь не указ»: μ не зависит от площади, от силы N и от скорости. Зависит только от материала, обработки и смазки.
6. μ — «доля без метров»: безразмерная, показывает, какая доля давления уходит в трение. μ = Fтр / N.
7. Наклонная плоскость — «Тангенс на наклон»: при равномерном скольжении μ = tg α.
8. Жизнь — «Без трения ни шагу»: нет трения — нет ходьбы и тормозов; поэтому его то уменьшают (смазка, подшипники), то увеличивают (протекторы, тормоза).
Мини-стишок для ответа у доски: Трение трём видам знаем — покой, скольженье, качение, F равно μ на N, а μ — как доля, без имен. Покой сильней, каченье слаще — катить всегда полегче, чем тащить!
