Сила тертя на дорозі

Державтоінспекція служби громадської безпеки МВС Росії представила зведення загальної кількості дорожньо-транспортних пригод (ДТП) із зазначенням числа загиблих і поранених:

На сьогоднішній день по району таких зареєстровано 650 одиниць, в тому числі 246 вантажівок, 302 легковика, 16 автобусів.

До речі, про місцеву автоінспекції. У минулому році нею проведена чимала робота по забезпеченню безпеки дорожнього руху. За 12 місяців інспекторами припинено 948 фактів порушень ПДР, накладено 832 адміністративних штрафу.

Сила тертя ковзання

Якщо сила, прикладена до тіла паралельно поверхні зіткнення його з іншим тілом, хоча б трохи перевершує максимальну силу тертя спокою, тіло отримує прискорення і починає ковзати по поверхні іншого тіла. Сила тертя, що діє при русі тіла, коли воно починає ковзати називається силою тертя ковзання. Вимірювання показують, що по модулю вона майже дорівнює максимальній силі тертя спокою. Направлена ​​сила тертя ковзання завжди в сторону, протилежну напрямку руху тіла щодо того тіла, з яким воно стикається. Це найважливіша особливість сили тертя.

Напрямок сили тертя протилежно напрямку руху тіла. Це означає, що прискорення, що повідомляється тілу силою тертя, спрямоване проти руху тіла. Тому сила тертя призводить до зменшення швидкості тіла.

Як і максимальна сила тертя спокою, сила тертя ковзання пропорційна силі тиску, а значить, і силі реакції опори.

Коефіцієнт пропорційності μ приблизно рівний коефіцієнту μ у формулі для максимальної сили тертя спокою. З наведеної формули видно, що коефіцієнт тертя дорівнює відношенню модулів сили тертя і сили реакції опори

Зазвичай коефіцієнт тертя менше одиниці: по модулю сила тертя менше сили тиску. Коефіцієнт тертя характеризує не тіло, на яке діє сила тертя, а відразу два тіла, що труться одна об одну. Значення μ залежить від того, з яких матеріалів зроблені обидва тіла, як оброблені їх поверхні і т. Д. Але коефіцієнт тертя не залежить від площі дотичних поверхонь і від відносного положення обох тел. Коефіцієнт тертя, наприклад, коника про лід однаковий на всьому протязі крижаної доріжки, якщо, звичайно, поверхня льоду скрізь однакова. Сила тертя цим відрізняється від сил пружності і тяжіння, які залежать від взаємного положення тіл. Сила ж тертя залежить від відносної швидкості тіла. Залежність ця полягає в тому, що при зміні напрямку швидкості змінюється і напрямок сили тертя.

Наведені в таблиці коефіцієнти тертя відносяться до несмазанная поверхонь. Мастило істотно змінює силу тертя. Тертя між дотичними твердими тілами називають сухим тертям.

Чому мастило зменшує коефіцієнт тертя?

Вся справа в тому, що коли тверде тіло рухається, стикаючись з рідиною або газом, теж виникає сила, паралельна поверхні зіткнення і спрямована проти руху, т. Е. Проти відносної швидкості тіла. Цим вона нагадує силу тертя ковзання. Її часто називають: «сила рідкого тертя».

Сила рідкого тертя багато менше, ніж сила сухого тертя. Наприклад, перебуваючи на плоту, можна за допомогою жердини порівняно невеликим зусиллям привести пліт в рух. Але не варто і намагатися на тому ж плоту таким же способом пересуватися по суші. Саме тому мастило зменшує силу тертя між твердими тілами - тертя перестає бути сухим!

В рідині і газі немає сили тертя спокою. Навіть найменша сила, прикладена до тіла в рідині або газі, повідомляє йому прискорення. Це легко спостерігати на досвіді. Покладемо невеликий дерев'яний брусок на воду в широкому посудині. Брусок легко привести в рух, якщо подути на нього або штовхнути паперовою смужкою.

Сила рідкого тертя залежить не тільки від напрямку руху тіла, але і від значення його швидкості. При невеликих швидкостях сила опору пропорційна швидкості, а при великих швидкостях вона пропорційна вже квадрату швидкості.

Форму тіла, при якій сила опору мала, називають обтічної поверхнею. Літакам, підводним човнам, що рухаються з великими швидкостями в повітрі або в воді, намагаються надати обтічну форму. Це допомагає зменшити силу опору. Обтічну форму мають і тварини, що живуть у воді.

Рух тіла під дією сили тертя

Сила тертя відрізняється від інших сил тим, що вона завжди спрямована в бік, протилежний напрямку вектора швидкості тіла, що рухається. Сила пружності і сила тяжіння теж можуть бути спрямовані проти руху, але сила тертя завжди так і спрямована. Це означає, що і прискорення, яке сила тертя повідомляє тілу, спрямоване проти його швидкості. Звідси випливає, що сила тертя призводить до зменшення числового значення швидкості тіла і якщо на тіло діє тільки сила тертя, то тіло в кінці кінців зупиняється.

Розглянемо цей часто зустрічається випадок.

Уявімо собі, що перед рухомим автомобілем несподівано з'явилася якась перешкода і водій відключив двигун і включив гальмо. Починаючи з цього моменту, на автомобіль діє тільки постійна сила тертя, так як сила тяжіння скомпенсирована силою реакції дороги; силою опору повітря можна знехтувати. Через деякий час автомобіль, пройшовши відстань - так званий гальмівний шлях, зупиниться. Знайдемо час, потрібний для зупинки, і гальмівний шлях.

Під дією сили тертя автомобіль буде рухатися з прискоренням

Схожі статті