Слайд 1Теоретическая механика
Статика
Лекция № 5
Слайд 35.1.1 Трение скольжения
При стремлении сдвинуть одно тело по поверхности другого,
в плоскости соприкосновения тел возникает сила сопротивления их относительному движению,
называемая силой трения скольжения.
В теоретической механике рассматривается только сухое трение, когда между трущимися поверхностями отсутствует смазка.
Различают силу трения скольжения при покое и при движении.
Слайд 4Законы трения скольжения (законы Кулона)
Сила трения всегда направлена в сторону,
противоположную возможному или реальному движению под действием приложенных сил.
Слайд 5Сила трения при покое
При покое сила трения зависит от приложенных
к телу сил, ее модуль заключен между нулем и предельным
(max) значением, достигаемом в момент выхода из состояния покоя (в начале движения).
Слайд 6Сила трения при движении
При движении предельная сила
трения
равна произведению коэффициента трения скольжения f на силу
нормального давления N.
Слайд 7Значение предельной силы трения в довольно
широких пределах не зависит от размеров соприкасающихся при трении поверхностей.
от скорости зависит незначительно. В приближенных расчетах принимают = const.
Коэффициент трения скольжения f определяют экспериментально, так как он зависит от материала и физического состояния трущихся поверхностей.
Слайд 8Угол трения
.
При движении:
Угол 0 называют углом трения
Слайд 9Явление самоторможения (заклинивания)
Слайд 10Явление самоторможения (заклинивания)
Если равнодействующая всех внешних сил, приложенных
к сдвигаемому по шероховатой поверхности телу, проходит внутри угла трения
0, то сколь угодно большой силой сдвинуть тело не удастся. Составляющая всегда равна нормальной реакции (по закону равенства действия и противодействии, аксиома 5, §1), а составляющая (сдвигающая сила) при всегда будет меньше предельной силы трения . Это явление называется явлением самоторможения или заклинивания.
Слайд 115.1.2 Трение качения
При качение жесткого колеса (катка) по мало деформируемой
поверхности возникает сила трения качения. В зависимости от сил двигающих
колеса различают: ведущие, ведомые и ведомо-ведущие колеса.
Слайд 12Ведомое колесо
Движущая сила и сила трения
образуют движущую пару с моментом
, а сила тяжести и нормальная реакция пару сопротивления с моментом Так как , то величина смещения k называется коэффициентом трения качения, причем k/r‹‹f, поэтому в технике стремятся заменить трение скольжения трением качения. Сила трения качения определяется выражением
Слайд 13Ведущее колесо
Движущий момент: Мдв=Fּr=F′ּr
Момент трения:
Момент сопротивления:
Качение колеса возможно, если
Слайд 14Законы трения качения:
Сила трения качения равна
Момент
сил сопротивления
, препятствующий качению жесткого колеса в широких пределах не зависит от радиуса колеса.
Коэффициент трения качения k зависит от материала катка, плоскости соприкосновения, физического состояния поверхности.
В первом приближении считают, что k зависит от угловой скорости колеса (катка) и скорости его скольжения по плоскости незначительно.
Законы трения качения справедливы для не очень больших нормальных давлений и не слишком легко деформируемых материалов катка и поверхности.
Слайд 155.1.3 Трение верчения
В случае, когда активные силы стремятся вращать тело
(шар) вокруг нормали к общей касательной поверхности, возникает трение верчения.
Коэффициент трения верчения значительно меньше коэффициента трения качения.
Слайд 165.2 Центр тяжести твердого тела
Центр (точка С) системы параллельных сил
тяжести
всех точек тела называется центром тяжести твердого тела, а
сумма сил тяжести всех его материальных точек называется силой тяжести действующей на него
Слайд 17Координаты центра тяжести твердого тела
где
- координаты точек приложения
сил тяжести
, действующих на k-ю материальную точку
