ГЛАВА 8. СИЛА УПРУГОСТИ. СИЛА ТРЕНИЯ

а затем, после подстановки этого времени в первое уравнение движения, и пройденный до остановки путь

В заключение этого краткого обзора основных свойств силы трения обратим внимание читателя на ряд особенностей закона Кулона-Амонтона.

(а) Максимальная сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей (площадь не входит в закон Кулона-Амонтона (8.10)). Например, чтобы сдвинуть три одинаковых кирпича, лежащих на трех разных гранях, к ним, как это следует из закона Кулона-Амонтана, необходимо приложить одинаковые силы. Удивительный факт! Ведь сила трения возникает благодаря «зацеплению» шероховатостей, и, казалось бы, должна быть больше, в случае большей площади соприкосновения тела и опоры. Объясняется этот эффект тем, что взаимодействие шероховатостей зависит от того, как шероховатости тела и опоры «вдавлены» друг в друга (ведь в закон Кулона-Амонтона входит сила реакции). При большей площади соприкасающихся поверхностей сила, приходящаяся на единицу площади, меньше, и, следовательно, шероховатости слабее «вдавливаются» друг в друга и слабее взаимодействуют. Таким образом, при увеличении площади соприкосновения количество шероховатостей возрастает, но убывает сила их взаимодействия.

(б) Коэффициент трения слабо зависит от степени обработки поверхностей. Еще более удивительный факт, на котором остановимся чуть более подробно. Сила трения возникает благодаря взаимодействию шероховатостей тела и опоры. Поэтому, кажется, что чем лучше обработаны поверхности, тем меньше должен был бы быть коэффициент трения. Но если бы было так, невозможно было бы ввести универсальный коэффициент трения, определяющийся только веществом тела и опоры. А его вводят, что и свидетельствует о слабой зависимости коэффициента трения от степени обработки поверхностей. Этот факт можно объяснить тем, что взаимодействуют не те шероховатости, которые были на поверхности тела и опоры до контакта, а те, которые в результате контакта тела и опоры получились. А поскольку в результате контакта происходит деформация шероховатостей, то взаимодействующие шероховатости оказываются более или менее одинаковыми при любых первоначальных шероховатостях.