Сила трения 2 тела

Сила трения между двумя телами зависит от коэффициента трения и силы нормального давления. В статье рассмотрены формулы расчёта статического и кинетического трения, приведены практические примеры и таблица коэффициентов для разных материалов.

Обновлено:

Содержание статьи
Тип трения
Параметры Коэффициент подставится автоматически Диапазон: 0–2 Значение от 0,1 до 10000 кг 0° для горизонтальной поверхности Выбери используемое значение

Что такое сила трения между двумя телами

Сила трения — это сила, которая возникает при соприкосновении двух тел и препятствует их относительному движению. Она действует параллельно поверхности контакта и направлена против направления движения (или намерения движения). Трение возникает из-за неровностей на микроуровне и взаимодействия молекул материалов.

Типы трения

Статическое трение

Статическое трение действует на неподвижное тело и препятствует началу движения. Его величина может варьироваться от нуля до максимального значения. Максимальная сила статического трения:

Fст = μст × N

Кинетическое трение

Кинетическое трение действует на движущееся тело. Оно всегда меньше максимального статического и остаётся постоянным при скольжении:

Fк = μк × N

Обычно μк < μст на 20–30%.

Основная формула расчёта

Сила трения рассчитывается по универсальной формуле:

F = μ × N

Где:

Для горизонтальной поверхности: N = m × g

Полная формула: F = μ × m × g

Где:

Как рассчитать силу трения

Шаг 1: Определите коэффициент трения

Найдите коэффициент для вашей пары материалов (см. таблицу ниже).

Шаг 2: Рассчитайте нормальное давление

Для горизонтальной поверхности: N = m × g

Шаг 3: Умножьте коэффициент на нормальное давление

F = μ × N

Примеры расчётов

Пример 1: Деревянный блок на деревянной поверхности

Расчёт:

Пример 2: Стальное тело на льду

Расчёт:

Таблица коэффициентов трения

Пара материаловСтатическое (μ_ст)Кинетическое (μ_к)
Дерево — дерево0,5–0,60,3–0,4
Сталь — сталь0,7–0,80,5–0,6
Сталь — лёд0,05–0,10,02–0,05
Резина — асфальт0,8–0,90,6–0,8
Металл — металл (смазанный)0,1–0,20,05–0,1
Пластик — пластик0,3–0,40,2–0,3

Трение на наклонной плоскости

Если тело находится на наклонной плоскости под углом α:

N = m × g × cos(α)

F = μ × m × g × cos(α)

При увеличении угла нормальное давление уменьшается, поэтому сила трения также снижается.

Практическое применение

Важные замечания

Часто задаваемые вопросы

Какая формула для расчёта силы трения?

Формула: F = μ × N, где μ — коэффициент трения, N — сила нормального давления (в ньютонах). Для горизонтальной поверхности N = m × g.

В чём разница между статическим и кинетическим трением?

Статическое трение препятствует началу движения тела (больше). Кинетическое — действует на уже движущееся тело (меньше). Коэффициент кинетического трения примерно на 20–30% ниже.

Как найти силу трения, если известна масса тела?

Используй формулу: F = μ × m × g, где m — масса (кг), g ≈ 10 м/с² (или 9,8 м/с²). Например, для тела 5 кг на деревянной поверхности (μ = 0,4): F = 0,4 × 5 × 10 = 20 Н.

Зависит ли сила трения от площади соприкосновения?

Нет, сила трения не зависит от площади контакта. Она зависит только от коэффициента трения и нормального давления (силы, перпендикулярной поверхности).

Почему коэффициент трения для разных материалов разный?

Коэффициент зависит от шероховатости поверхностей, химического взаимодействия молекул и структуры материалов. Гладкие пары (например, лёд и сталь) имеют малый коэффициент.

Как рассчитать силу трения на наклонной плоскости?

На наклонной плоскости N = m × g × cos(α), где α — угол наклона. Тогда F = μ × m × g × cos(α). Например, для угла 30°: F = μ × m × g × 0,866.

Влияет ли скорость движения на величину кинетического трения?

При обычных скоростях кинетическое трение практически не зависит от скорости. Оно остаётся постоянным, пока тело скользит по поверхности.

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.