в плоскости контакта. Коэффициент пропорциональности называется
коэффициентом сухого трения.
Представление этого закона в виде формулы, связывающей силу
трения со скоростью относительного поступательного скольжения,
F
=
fN
v
|
v
|
,
v
6
= 0;
[
−
F
r
, F
r
]
(
F
r
≥
fN
)
,
v
= 0
.
(1)
Здесь
f
— коэффициент трения;
N
— прижимающая сила (нормаль-
ная реакция);
v
— скорость относительного скольжения. Если
v
6
= 0
,
то сила трения называется
силой трения скольжения,
если
v
= 0
, то
сила трения принадлежит указанному в квадратных скобках интерва-
лу и называется
силой трения покоя.
Ее значение в этом интервале
определяется из условия равновесия покоящегося тела.
Предыстория закона сухого трения.
Первая в истории попытка
экспериментального установления закона трения принадлежит Лео-
нардо да Винчи (1452–1519) [1]. Две его неопубликованные руко-
писи под названием “Атлантический кодекс” хранятся в националь-
ной библиотеке Мадрида (Ilcodice Atl`anticodi L.d.V. nella Biblioteca
Ambrosiana di Milano). В них можно прочитать следующее: “. . . сила
трения зависит от материала соприкасающихся поверхностей, а также
от степени их обработки и не зависит от площади соприкасающихся
поверхностей; она прямо пропорциональна весу груза и может быть
уменьшена путем введения “роликов” или смазочных веществ между
трущимися поверхностями”, а также “Всякое трущееся тело оказывает
при трении сопротивление, равное одной четверти своего веса”.
Следовательно, Леонардо да Винчи первым определил пропорци-
ональность трения давлению с коэффициентом трения 1/4 и независи-
мость трения от площади контакта трущихся поверхностей. Независи-
мость трения от площади контакта установлена в результате наблюде-
ния за тем, что свернутый в бухту канат сопротивляется скольжению
так же, как и вытянутый в линию. Кроме того, отметим, что Леонар-
до да Винчи изучал влияние смазки и промежуточных тел (прототип
подшипника качения) на трение.
Иногда в литературе закон сухого трения Кулона (1) называют
законом Амантона – Кулона. Французский механик Гильом Амантон
(1663–1705) под влиянием потребностей зарождающейся во Франции
промышленности и опираясь на только что открытую механику Нью-
тона, почти через 200 лет после Леонардо да Винчи повторяет его
результаты [2]. Доказательство того, что трение не зависит от пло-
щади контакта трущихся поверхностей он проводит более тщательно,
22
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 2
