10.Силы трения. Трение качения. Коэффициент трения качения.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел. Сила трения качения определяется по закону Кулона: F_тр = ƒ_kN/r, где r – радиус катящегося тела, ƒ_k – коэффициент трения качения. Размерность коэффициента трения качения, естественно, [длина]. Коэффициент трения качения это отношение момента трения качения прижимной силе N . Коэф тр кач им след. 1-й. если тело находится в покое внешн. силы отсутствует, то реакция опоры лежит на той же линии, что и прижимающая сила. Когда тело катится , то из условия равновесия следует, что нормальная составляющая реакции опоры параллельна и противонаправлена к прижимающей силе, но не лежит с ней на одной линии. Коэф.тр.кач. равен расстоянию между прямыми, вдоль которых действует прижим.сила и норм составляющей опоры. 2-й. движение качающегося тела без проскальзывания можно рассматривать как поворот вокруг мгновения оси вращения, которое для абсалют. твёрдых тел совпадает с основанием перпендикуляра, опущенного из центра круга на опору. Для случая реальных(деформации под нагрузкой) материалов мгновенной центр смещён в направлении качения тела, а величина смещения = коэф тр кач.

Коэффициенты трения качения.
Стальное колесо по стали	0,001-0,05
Деревянное колесо по дереву	0,05-0,08
Стальное колесо по дереву	0,15-0,25

11.Деформации. Силы упругости. Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона.

Деформацией называется тело, которое при воздействии на него меняет свою форму или объём. Рассматривая механику твердого тела, мы пользовались понятием абсолютно твердо­го тела. Однако в природе абсолютно твердых тел нет, так как все реальные тела под действием сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются. Деформация называется упругой, если после прекращения действия внешних сил тело принимает первоначальные размеры и форму.

Английский физик Р. Гук экспериментально установил, что для малых деформаций относительное удлинение ε и напряжение σ прямо пропорциональны друг другу: - Закон Гука, где Е - коэффициент пропорциональности называется модулем Юнга. Модуль Юнга (модуль упругости) — физическая величина, характеризующая свойства материала сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации. Назван в честь английского физика Томаса Юнга.. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в ньютонах на метр в квадрате или в паскалях. Модуль Юнга рассчитывается следующим образом: где: E — модуль упругости; F — сила; S — площадь поверхности, по которой распределено действие силы; l — длина деформируемого стержня; x — модуль изменения длины стержня в результате упругой деформации (измеренного в тех же единицах, что и длина l). Коэффициент Пуассона ( ) — абсолютная величина отношения поперечной к продольной относительной деформации образца материала. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз поперечная деформация деформируемого тела больше продольной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.