Угол и конус трения

Ранее было установлено, что реакция шероховатой поверхности слагается из двух составляющих: нормальной реакции и перпендикулярной ей силы трения , т.е. полная реакция шероховатой поверхности будет отклонена от нормали к поверхности на некоторый угол. Рассмотрим предельный случай, когда сила достигает своего максимального значения. Очевидно, что тогда реакция будет отклонена от нормали на наибольший угол (рис.6.2).

 

 

Рис.6.2.

 

Наибольший угол j, на который вследствие трения отклоняется от нормали реакция шероховатой поверхности, называется углом трения. Из чертежа видно

tgj=

Но по закону Кулона

F_max=fN

Тогда

tgj= =f,

т.е. тангенс угла трения равен коэффициенту трения скольжения.

Если тело имеет возможность перемещаться по шероховатой поверхности в любом направлении, то линии действия возможных реакций этой поверхности образуют коническую поверхность.

Конец, у которого образующие наклонены под углом j к нормали поверхности скольжения в данной точке, называется конусом трения. Если коэффициент трения в различных направлениях будет одинаков, то конус трения будет круглым. Если же он имеет различные значения (например, при трении по дереву вдоль и поперек волокон), то конус трения будет некруглым.