tify"> де k-коефіцієнт тертя кочення, що має розмірність довжини;
Р-вага вільно котиться циліндра радіусом R.
Ця класична формула використовується і зараз, хоча робилися численні спроби її спростувати. Незважаючи на фундаментальний внесок Кулона в теорію тертя, він ігнорував енергетичний та теплової аспекти цього явища, без яких механізм тертя зрозуміти неможливо.
Першим ученим, що довели, що механічна енергія при терті не зникає, а перетворюється в тепло, був англієць Бенжамін Томпсон (Мал. 4).
Спостерігаючи за свердління гарматних стволів, він прийшов до висновку, що сильний нагрів заготовок є прямий результат переходу подводимой до свердла механічної енергії в теплову внаслідок інтенсивного тертя інструменту про метал.
Рис. 4. Бенжамін Томпсон.
Отже, ось класичні закони тертя, відкриті французькими вченими Амонтоном і Кулоном в XVII - XVIII століттях:
. Величина сили тертя F прямо пропорційна величині сили нормального тиску N тіла на поверхню, по якій рухається тіло, тобто
=? N;
. Сила тертя не залежить від площі контакту між поверхнями;
. Коефіцієнт тертя залежить від властивостей тертьових поверхонь;
. Сила тертя не залежить від швидкості руху тіла.
Подальший внесок у енергетичні аспекти теорії тертя був зроблений Майєром (1842 р.), Джоулем (1843 р.), Гельмгольцом (1847 р.). Тоді ж (у середині XIX в.) Були висловлені й перші припущення про адгезійної природі тертя (адгезія - зчеплення, злипання поверхонь притиснутих один до одного тіл). Дослідження ролі адгезійних зв'язків у терті отримало подальший розвиток у різних фізичних теоріях тертя в 30-40-х роках XX в. (Радянські вчені В.Д. Кузнецов, Б.В. Дерягин, англієць Д.А. Томлінсон та ін.) Протягом багатьох років висувалися і обгрунтовувалися різні гіпотези і моделі тертя. Однак виявилося, що пізнати у відомому сенсі складну і надскладну систему (явище) - це означає розумно спростити її, зберігаючи всі необхідні і достатні чинники.
Таким видатним спрощенням з'явилася модель дискретного контактування твердих тіл при терті і гіпотеза про подвійну природу фрикційного контакту твердих тіл. У 50-60-х роках XX в. І.В. Крагельська, Ф. Боуденом і Д. Тейбор на основі цієї моделі була створена сучасна молекулярно-механічна теорія тертя. На сьогоднішній день найважливішим підсумком розвитку цієї теорії є чітка картина процесів тертя і зносу твердих тіл, що охоплює фізичні (включаючи механічні) та хімічні супутні явища.
Давайте розглянемо три види тертя: тертя ковзання, тертя спокою, тертя кочення.
.2 Тертя ковзання
Почнемо з тертя ковзання. Що ж таке тертя ковзання? Тертя ковзання - це сила, що виникає при поступальному переміщенні одного з контактуючих тіл відносно іншого і діюча на це тіло в сторону, протилежну руху (рис. 5).
Рис. 5. Тертя ковзання.
Тертя - наслідок багатьох причин, але основними з них є дві.
перше, поверхні тіл завжди нерівні, і щербини однієї поверхні чіпляються за шорсткості інший (рис. 6) Це так зване ...
