Статическое трение

Физика > Статическое трение

Статическое трение – разновидность трения, появляющееся, чтобы противостоять движению, когда два объекта пребывают в состоянии покоя относительно друг друга.

Задача обучения

• Продемонстрировать связь максимальной силы статического трения.

Основные пункты

• Статическое трение – сила, противостоящая началу движения. Связана с макроскопическими несоответствиями на поверхностях контактирующих материалов, а также межмолекулярным взаимодействием, вроде водородной связи и электростатического контакта.
• Здесь используется более высокий коэффициент трения, чем в кинетическом трении.
• Силой выступает F_fs = μ_s F_n (μ_s – коэффициент статического трения, F_n – нормальная сила).

Термины

• Кинетический – относительно движения.
• Трение – сила, сопротивляющаяся относительному движению или склонности к такому движению двух контактирующих тел.
• Статический – застывший на месте, лишенный движения.

Статическое трение

Эта разновидность противостоит передвижению объекта по поверхности. В отличие от кинетического, статическое противостоит началу движения. Это трение между двумя объектами, не пребывающими в относительном движении. Например, она мешает припаркованной машине скользить по склону. Прежде чем активировать движение, объекту придется преодолеть силу статического трения.

Есть несколько источников для силы. Это макроскопический уровень и влияние молекулярных сил при контакте двух материалов. Если площадь поверхности ниже диапазона микрометров, то силы Ван-дер-Ваальса, электростатическая и водородная связи могут привести к тому, что два материала станут слипаться. Чтобы преодолеть это, необходима сила, заставляющая их сместиться.

Сила статического трения определяется коэффициентом, умноженным на нормальную силу (сила поверхности, приравниваемая к весу объекта). Обычно этот коэффициент превосходит тот, которым располагает кинематическое трение (μ_s).

Объединение этих элементов создает максимальную силу статического трения:

F_fs = μ_s F_n

Может также отображаться как:

F_fs ≤ μ_s F_n

Сила трения в физике никогда не может превосходить приложенную силу. Поэтому она варьируется от 0 до _sF_n. Если сила преодолевает трение, то запускается эффект скольжения. При мгновенном скольжении статическое трение исчезает и появляется кинетическое.

---