500 лет истории закона сухого трения - page 4

что трение трогания превосходит трение скольжения (1). Это следо-
вало из того, что в экспериментах по скольжению тела по наклонной
плоскости, ему не удавалось сколь угодно малой вариацией угла накло-
на добиться непрерывного перехода от состояния покоя к состоянию
со сколь угодно малым ускорением.
Французский военный инженер Шарль Огюстен Кулон по иници-
ативе Парижской академии наук провел в порту Рошфор фундамен-
тальный научный эксперимент по установлению закона сухого трения
в 1779–1781 гг. Идея эксперимента Кулона столь же проста, сколь и
остроумна. Для того чтобы определить, что сила трения не зависит
от скорости, он прикладывал к лежащим на столе груженым салаз-
кам вдоль оси их симметрии силу, в результате салазки приходили в
движение, с помощью линейки и секундомера устанавливалось, что
движение равноускоренное. Это означало следующее: сила трения не
зависит от скорости, иначе движение не могло бы быть равноуско-
ренным. Зная ускорение, нетрудно вычислить как приложенную го-
ризонтальную силу, так и силу трения. Эксперимент повторялся для
различных материалов, разных прижимающих сил и разных размеров
испытуемого тела. В каждом эксперименте фиксировалось отношение
прижимающей силы к силе трения (коэффициент, обратный коэффи-
циенту, который в настоящее время называется коэффициентом сухого
трения). Работа получила премию Парижской академии наук в 1781 г.
и была издана в серии публикаций, из которых наиболее известна
монография “Теория простых машин” [4].
Несмотря на то что у Кулона нет столь же ясной и компактной
формулировки закона сухого трения, как у Эйлера, недооценить его
вклад в развитие этого закона нельзя. В то же время роль Эйлера
незаслуженно забыта.
Эйлер и Кулон являются полноправными основоположниками нау-
ки о трении. При этом Эйлер дал направление математического подхо-
да к проблеме, а Кулон — физического. В первом направлении работали
такие ученые, как Г. Кориолис, А.Э. Резаль, Э. Раус, Ж. Желе, П. Пен-
леве, Н.Е. Жуковский, Е.А. Болотов, П. Контенсу и др. Здесь интерес
представляют проблемы существования и единственности решений
уравнений движения и равновесия систем с сухим трением, проблемы
разрешимости таких уравнений относительно ускорений, проблемы
интегрирования уравнений с разрывными правыми частями, законо-
мерности трения в условиях скольжения с непростой кинематикой,
проблемы управления системами с сухим трением и т.п.
Второе направление развивали многие ученые, поскольку физи-
ка процесса трения недостаточно ясна и в настоящее время. Перечи-
слим лишь некоторых из них: В.Д. Кузнецов, А. Морен, Ф.П. Боуден,
24
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 2
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook