ГЛАВА 8. СИЛА УПРУГОСТИ. СИЛА ТРЕНИЯ
Рис. 8.4
Пусть значение сдвигающей силы таково, что тело остается в покое. В этом случае сила трения однозначно определяется условиями равновесия тела. Действительно, на тело действуют сдвигающая сила , сила тяжести , сила реакции поверхности и сила трения тр . Поэтому второй закон Ньютона при нулевом ускорении тела (мы рассматриваем сейчас случай, когда тело находится в покое) дает
Проецируя уравнение (8.7) на вертикальную и горизонтальную оси, находим силу трения и силу реакции
Таким образом, в случае, когда тело покоится, сила трения, которая в этом случае называется силой трения покоя, однозначно определяется сдвигающей силой и не зависит от свойств шероховатостей тела и поверхности.
Третий случай. Будем увеличивать сдвигающую силу . Как следует из первого соотношения (8.8), пока тело остается в покое, сила трения будет возрастать. Однако из опыта мы знаем, что при приложении достаточно большой сдвигающей силы любое свободно лежащее тело можно сдвинуть. Отсюда следует, что сила трения покоя не может возрастать выше какого-то определенного значения, или, другими словами, для данных тела и поверхности имеет определенный максимум . При этом сдвиг тела происходит в том случае, если сдвигающая сила превосходить указанное максимальное значение силы трения покоя.
Как показали экспериментальные исследования Ш.О. Кулона и Г. Амонтона максимальное значение силы трения пропорционально силе реакции между телом и поверхностью N