Точки прикладання сил тертя спокою, ковзання і кочення. Приклад завдання

Тертя кочення і її точка докладання

Оскільки фізична причина появи тертя кочення відрізняється від такої для розглянутих вище видів тертя, то точка прикладання сили тертя кочення має дещо інший характер.

Припустимо, що колесо автомобіля стоїть на асфальті. Очевидно, що це колесо деформується. Площа зіткнення його з асфальтом дорівнює 2*d*l, де l – ширина колеса, 2*d – довжина бічного контакту колеса і асфальту. Сила тертя кочення по своїй фізичній суті проявляється у вигляді моменту реакції опори, спрямованого проти обертання колеса. Цей момент розраховується так:

M = N*d

Якщо його розділити і помножити на радіус колеса R, тоді отримаємо:

M = N*d/R*R = Ft*R, де Ft = N*d/R

Таким чином, сила тертя кочення Ft насправді є реакцією опори, що створює момент сили, який прагне уповільнити обертання колеса.

Точка прикладання цієї сили спрямована вертикально вгору відносно поверхні площини і зміщена вправо від центру мас на величину d (за умови, що колесо рухається зліва направо).