§ 24. РЕАКЦИИ ШЕРОХОВАТЫХ СВЯЗЕЙ. УГОЛ ТРЕНИЯ

Реакция реальной (шероховатой) связи слагается из двух составляющих: из нормальной реакции N и перпендикулярной ей силы трения F. Следовательно, полная реакция R будет отклонена от нормали к поверхности на некоторый угол.

Рис. 75

Рис. 76

При изменении силы трения от нуля до сила R изменяется от N до а ее угол с нормалью растет от нуля до некоторого предельного значения (рис. 75). Наибольший угол который полная реакция шероховатой связи образует с нормалью к поверхности, называется углом трения. Из чертежа видно, что

Так как то отсюда находим следующую связь между углом трения и коэффициентом трения:

При равновесии полная реакция R в зависимости от сдвигающих сил может проходить где угодно внутри угла трения. Когда равновесие становится предельным, реакция будет отклонена от нормали на угол

Если к телу, лежащему на шероховатой поверхности, приложить силу Р, образующую угол а с нормалью (рис. 76), то тело сдвинется только тогда, когда сдвигающее усилие а будет больше а (мы считаем , пренебрегая весом тела). Но неравенство , в котором выполняется только при т. е. при Следовательно, никакой силой, образующей с нормалью угол а, меньший угла трения тело вдоль данной поверхности сдвинуть нельзя. Этим объясняются известные явления заклинивания или самоторможения тел.