ГЛАВА 8. СИЛА УПРУГОСТИ. СИЛА ТРЕНИЯ

причем безразмерный коэффициент пропорциональности k зависит только от материала поверхностей тела и опоры и называется коэффициентом трения. Для множества самых разных трущихся поверхностей коэффициенты трения измерены. Приведем значения коэффициентов трения для ряда поверхностей:

• сталь по стали – k = 0,18;
• сталь по льду – k = −0,02 0,03;
• чугун по бронзе – k = 0,21;
• лед по льду – k = 0,028;
• резина по твердому грунту – k = −0,4 0,6;
• дерево по льду – k = 0,03-0,04;
• дерево по дереву (дуб) – k = 0,50.

Четвертый случай. Положим тело на поверхность и сообщим ему некоторую скорость, направленную вдоль поверхности. Благодаря «зацеплению» шероховатостей тела и поверхности сила трения в этом случае возникнет. Опыты Кулона-Амонтона показали, что в этом случае сила трения будет направлена противоположно скорости тела, слабо зависит от величины скорости и равна по величине максимальной силе трения покоя (8.10), причем с тем же самым коэффициентом трения (или, точнее, почти с тем же самым; одним из достижений Кулона было исследование отличия коэффициентов трения покоя и скольжения).

Первые серьезные исследования силы трения выполнил … гениальный итальянский художник Леонардо да Винчи. В 1519 г. Леонардо провел серию экспериментов и установил, что максимальная сила трения покоя зависит от прижимающей силы (силы реакции) и не зависит от площади соприкасающихся поверхностей (неожиданный для современников результат). Через 150–200 лет этот закон переоткрыл французский физик и механик, первым пришедший к идее абсолютного нуля температуры, которая по его расчетам составляла – 293,8 °C Гийом Амонтон (1663–1705). Еще через 100 лет Шарль Огюстен Кулон (1736-1806) провел подробные экспериментальные исследования различия максимальной силы трения покоя и силы трения скольжения.

Из проведенного обзора свойств силы трения следует, что сила трения зависит не только от свойств соприкасающихся поверхностей (то есть от коэффициента трения) и силы реакции, но и от того, движутся тела относительно друг друга, или нет. Поэтому для ответа на вопрос о величине силы трения необходимо понять, движутся тела в рассматриваемых условиях, или покоятся.