сила трения качения

Ответ от Alastor[гуру]
Силы трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Если между телами отсутствует жидкая или газообразная прослойка (смазка) , то такое трение называется сухим. В противном случае, трение называется «жидким». Характерной отличительной чертой сухого трения является наличие трения покоя.
Сила трения качения - сила трения, возникающая при качении одного тела по поверхности другого тела
Вязкое трение.
Это явление возникновения касательных сил, препятствующих перемещению частей жидкости или
газа друг по отношению к другу. Смазка между двумя твердыми телами заменяет сухое трение
скольжения трением скольжения слоев жидкости или газа по отношению друг к другу. Скорость
частиц среды плавно меняется от скорости одного тела до скорости другого тела. (Рисунок. )
Величина силы вязкого трения пропорциональна скорости относительного движения V тел,
пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями h.
F= - VS/h
Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют
коэффициентом динамической вязкости. Самое важное в характере сил вязкого трения то, что при
наличии любой сколь угодно малой силы тела придут в движение, то есть не существует трения
покоя.
Если движущееся тело полностью погружено в вязкую среду и расстояния от тела до границ среды
много больше размеров самого тела, то в этом случае говорят о трении или сопротивлении среды.
При этом участки среды (жидкости или газа) , непосредственно прилегающие к движущемуся телу,
движутся с такой же скоростью, как и само тело, а по мере удаления от тела скорость
соответствующих участков среды уменьшается, обращаясь в нуль на бесконечности. Сила
сопротивления среды зависит от ее вязкости, от формы тела, от скорости движения тела
относительно среды. Например, при медленном движении шарика в вязкой жидкости силу трения
можно найти, используя формулу Стокса:
F= - 6RV
Пропорциональность силы трения скорости движения тела в среде выполняется только при малых
скоростях движения. Критерием малости служит безразмерное число Рейнольдса:
Re=VR
Здесь - плотность среды, а R- характерный размер тела. Для шара таким размером является его
радиус. Для тела определенной формы существует максимальное (критическое) число Рейнольдса,
при котором трение остается вязким, например, для шара это число 100. При бульших скоростях
движения характер силы трения меняется величина силы трения перестает быть пропорциональной
скорости движения тела.