Закон Амонтона — Кулона

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Схема дії сил при терті ковзання: W — сила ваги, N — нормальна сила реакції опори, F — прикладена сила, що заставляє тіло ковзати по поверхні, Ff — сила тертя ковзання.

Зако́н Амонто́на — Куло́на — емпіричний закон макротрибології, що встановлює зв'язок між силою тертя, що виникає при ковзанні тіла по поверхні іншого тіла, з силою нормальної реакції, що діє на тіло з боку поверхні.

Формулювання[ред.ред. код]

У найпростіших випадках сила тертя F та нормальне навантаження (або сила нормальної реакції) N зв'язані нерівністю:

 | F_f | \leqslant \mu \cdot N,

яка перетворюється у рівність при наявності відносного руху проковзування.

Закон Амонтона — Кулона Для випадку проковзування пропорційно пов'язує силу тертя і нормальну реакцію. Для найпростіших випадків сила тертя ковзання F та нормальне навантаження (або сила нормальної реакції) N пов'язані лінійним рівнянням:

 F_f = \mu \cdot N,

де \mu — безрозмірний коефіцієнт тертя, який і несе всю інформацію про тертя.

Він залежить від багатьох факторів, серед яких температура, вологість, швидкість ковзання та ін.

Закон Амонтона-Кулона з врахуванням адгезії[ред.ред. код]

Для більшості пар матеріалів значення коефіцієнта тертя \mu не перевищує 1 і знаходиться в діапазоні 0,1...0,5. Якщо коефіцієнт тертя перевищує 1 (\mu > 1), це означає, що між контактуючими тілами виникає ще сила адгезії Nad і формула для розрахунку коефіцієнта тертя набуває вигляду:

\mu = \frac {F}{N + N_{ad}}.

Історична довідка[ред.ред. код]

Першим закон тертя сформулював Леонардо да Вінчі, який ще у 1519 році стверджував, що сила тертя, що виникає при контакті тіла з поверхнею іншого тіла, пропорційна навантаженню (силі притискування), спрямована проти напрямку руху і не залежить від площі контакту. Модель Леонардо да Вінчі була перевідкрита через 180 років Г. Амонтоном і отримала остаточне обґрунтування в роботах Ш. О. Кулона (1781). Амонтон і Кулон ввели поняття коефіцієнта тертя як відношення сили тертя до навантаження, надавши йому значення фізичної константи, що повністю визначає силу тертя для будь-якої пари матеріалів, що контактують в умовах тертя.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Сивухин Д. В. Общий курс физики — М.: Наука, 1979. — Т. I. Механика. — С. 101—102. — 520 с.
  • Кіндрачук М. В., Лабунець В. Ф., Пашечко М. І., Корбут Є. В. Трибологія: підручник/ МОН. – Київ: НАУ-друк, 2009. – 392 с. ISBN 978-966-598-609-6
  • Теорія механізмів і машин/ А. С. Кореняко; Під ред. М. К. Афанасьєва. - К. : Вища шк. Головне вид-во, 1987. - 206 с.