Frecare de alunecare. legile lui Coulomb. Unghi și con de frecare. Unghiul de frecare Echilibrul în prezența forțelor de frecare

În realitate, nu există suprafețe absolut netede. Toate suprafețele corpurilor sunt aspre într-un grad sau altul. Prin urmare, forța de reacție a unei suprafețe rugoase atunci când corpul este în echilibru depinde de forțele active nu numai în valoare numerică, ci și în direcție.

Să descompunăm forța de reacție a unei suprafețe brute în componente: una dintre ele o vom direcționa de-a lungul normalei comune la suprafața de contact, iar cealaltă o vom direcționa în plan tangent la aceste suprafețe.

Forța de frecare alunecarea (sau pur și simplu forța de frecare) este componenta forței de reacție a legăturii care se află în planul tangent la suprafețele corpurilor în contact.

Prin forța de reacție normală legătura este componenta forței de reacție a legăturii, care este îndreptată de-a lungul normalei comune la suprafețele corpurilor în contact.

Natura forței de frecare este foarte complexă și nu ne atingem de ea. În mecanica teoretică, se presupune că nu există lubrifiant între suprafețele corpurilor în contact.

Frecare uscată numita frecare cand nu exista lubrifiant intre suprafetele corpurilor in contact.

Vom lua în considerare două cazuri: frecarea când un corp este în repaus sau în echilibru și frecarea de alunecare când un corp se mișcă de-a lungul suprafeței altuia cu o anumită viteză relativă.

În repaus, forța de frecare depinde numai de forțele active. Pentru direcția aleasă a tangentei în punctul de contact al suprafețelor corpurilor, forța de frecare se calculează cu formula:



În mod similar, cu direcția aleasă a normalei, reacția normală este exprimată în termeni de forțe date:

Când un corp se mișcă pe suprafața altuia, forța de frecare este o valoare constantă.

Calculele de inginerie se bazează de obicei pe o serie de modele stabilite experimental care reflectă principalele caracteristici ale fenomenului de frecare uscată cu suficientă precizie pentru practică. Aceste legi se numesc legile frecării de alunecare sau legile lui Coulomb.

Legile lui Coulomb

1. Forța de frecare de alunecare este situată în planul tangent comun al suprafețelor de contact ale corpurilor și este îndreptată în direcția opusă direcției de posibilă alunecare a corpului sub acțiunea forțelor active. Forța de frecare depinde de forțele active, iar modulul său este între zero și valoarea maximă, care se realizează în momentul în care corpul părăsește poziția de echilibru, adică:

Chemat forța finală de frecare .

2. Forța maximă de frecare de alunecare, toate celelalte lucruri fiind egale, nu depinde de zona de contact a suprafețelor de frecare. Din această lege rezultă că pentru a deplasa, de exemplu, o cărămidă, trebuie să aplicați aceeași forță, indiferent de ce față este așezată la suprafață, lată sau îngustă.

3. Forța limitatoare de frecare de alunecare este proporțională cu reacția normală (presiunea normală), adică

unde coeficientul adimensional se numește coeficient de frecare de alunecare; este independent de reacția normală.

4. Coeficientul de frecare de alunecare depinde de materialul și starea fizică a suprafețelor de frecare, adică de dimensiunea și natura rugozității, umidității, temperaturii și a altor condiții. Coeficientul de frecare se determină experimental.

Se crede că coeficientul de frecare nu depinde de viteza de mișcare.

Unghi de frecare. Condiții de echilibru.

Multe probleme implică echilibrarea unui corp pe o suprafață aspră, de ex. în prezența frecării, este convenabil să se rezolve geometric. Pentru a face acest lucru, introducem conceptul de unghi și con de frecare.

Reacția unei conexiuni reale (brutale) constă din două componente: reacția normală și forța de frecare perpendiculară pe aceasta. În consecință, reacția de legătură se abate de la normal la suprafață cu un anumit unghi. Când forța de frecare se schimbă de la zero la maxim, forța de reacție se schimbă de la zero la , iar unghiul său cu normalul crește de la zero la o anumită valoare limită j.

Unghi de frecare este unghiul cel mai mare dintre forța de reacție maximă a unei legături aspre și reacția normală.

Unghiul de frecare depinde de coeficientul de frecare.

Con de frecare numit con descris de forța de reacție maximă a unei legături aspre în jurul direcției reacției normale.

Exemplu.

Dacă o forță P este aplicată unui corp situat pe o suprafață rugoasă, formând un unghi cu normala, atunci corpul se va mișca numai atunci când forța tăietoare  este mai mare decât forța de frecare limită.  (dacă neglijăm greutatea corpului, atunci dar inegalitatea

Se execută numai atunci când , i.e. la ,

În consecință, nicio forță care formează un unghi cu normala mai mică decât unghiul de frecare  nu poate mișca corpul de-a lungul unei suprafețe date.

Pentru echilibrul unui corp solid pe o suprafață rugoasă, este necesar și suficient ca linia de acțiune a forțelor active rezultate care acționează asupra corpului solid să treacă în interiorul conului de frecare sau de-a lungul generatricei acestuia prin vârful său.

Un corp nu poate fi aruncat dezechilibrat de niciun modul activ de forță dacă linia sa de acțiune trece în interiorul conului de frecare.


Exemplu.

Să considerăm un corp care are un plan vertical de simetrie. Secțiunea transversală a corpului acestui plan are forma unui dreptunghi. Lățimea corpului este de 2a.

O forță verticală este aplicată corpului în punctul C, situat pe axa de simetrie, iar în punctul A, situat la o distanță h de bază, se aplică o forță orizontală. Reacția planului de bază (reacția de legătură) se reduce la reacția normală și forța de frecare. Linia de acțiune a forței este necunoscută. Să notăm distanța de la punctul C la linia de acțiune a forței ca x. (). Să creăm trei ecuații de echilibru:


Conform legii lui Coulomb, i.e. . (1)

Din moment ce , atunci (2)

Să analizăm rezultatele:

Ne vom spori puterea.

1) Dacă , atunci echilibrul va avea loc până când forța de frecare își atinge valoarea limită, condiția (1) se va transforma în egalitate. O creștere suplimentară a forței va determina alunecarea corpului de-a lungul suprafeței.

2) Dacă , atunci echilibrul va avea loc până când forța de frecare atinge valoarea , condiția (2) se va transforma în egalitate. Valoarea lui x va fi egală cu h. O creștere suplimentară a forței va face ca corpul să se răstoarne în jurul punctului B (nu va exista nicio alunecare).


Frecare de rulare

Frecare de rulare este rezistența care apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altuia.

Luați în considerare o rolă cilindrică cu rază r pe un plan orizontal. Pot apărea reacții sub rolă și plan în punctul de contact care împiedică rularea rolei de-a lungul planului prin acțiunea forțelor active. Datorită deformării suprafețelor, nu numai alunecarea, ci și rularea.

Forțele active care acționează asupra rolelor sub formă de roți constau de obicei din gravitație, o forță orizontală aplicată în centrul rolei și câteva forțe de cuplu care tind să ruleze roata. În acest caz, roata se numește adept-lider. Dacă , a , atunci roata este numită sclav. Dacă , a , atunci roata este numită conducere.

Lăsați un corp de greutate P să se miște sub acțiunea forței T de-a lungul unei suprafețe rugoase. Pe de o parte, suprafața nu permite corpului să cadă sub influența gravitației P. Pe de altă parte, suprafața împiedică libera. mișcarea corpului sub influența forței T. Astfel, forța de frecare F de asemenea, ca o reacție normală, este adusă la viață de suprafață, adică forța de frecare este și ea o reacție. Reacția normală și forța de frecare se adună la reacția totală R, care este deviată de la normală cu un unghi c. Acest unghi se numește unghi de frecare. Folosind fig. Este ușor de calculat care este tangenta unghiului de frecare egală cu tgts=F/N=µN/N=µ, adică tangenta unghiului de frecare este egală numeric cu coeficientul de frecare.

Acum imaginați-vă că rotiți reacția totală în jurul normalei suprafeței. În acest caz, forța R descrie un con, care se numește con de frecare. Este interesant că aria limitată de conul de frecare determină regiunea de echilibru pentru corp: dacă o forță acționează asupra corpului în interiorul conului de frecare, aceasta nu va mișca corpul, oricât de mare ar fi acesta; dacă o forţă acţionează asupra unui corp în afara conului de frecare, aceasta mişcă corpul, oricât de mic ar fi acesta (fig. 19).

Orez. 19.

Să vedem de ce se întâmplă acest lucru (Fig. 20).

Orez. 20.

Dacă forța Q acționează în interiorul conului de frecare, atunci forța tăietoare Q 1 = Qsinb. Să calculăm forța de frecare:

F=µN=µQcosб=Qcosбtgts.

Factorul de siguranță F-Q 1 =Q(cosb tgts-sin b) = Qsin(ts-b)/costuri. Astfel, marja de siguranță este proporțională cu Q, deoarece sin(c-b)/cosс este o valoare constantă. Cu cât forța Q este mai mare, cu atât forța de reținere F-Q 1 este mai mare.

Acesta este motivul pentru care trebuie să puteți construi un con de frecare.

Odată, un pod s-a prăbușit în Munchen, iar vina nu a fost un vânt de uragan, nu un regiment de soldați care mărșăluia în pas, ci... un con de frecare.

Acest pod a fost asigurat la un capăt cu o balama, iar la celălalt capăt a fost așezat pe role (Fig. 21). Podul este întotdeauna asigurat astfel încât să nu se deformeze din cauza fluctuațiilor de temperatură. Balamaua a fost umplută cu pastă, care a protejat-o de coroziune. Într-o zi fierbinte de vară, pasta s-a topit și vâscozitatea ei a devenit mai mică. Natura frecării s-a schimbat - a scăzut și ea. Conul de frecare s-a îngustat, iar forța de presiune asupra suportului a trecut dincolo de con.


Orez. 21.

Echilibrul a fost rupt și podul s-a prăbușit. Inginerii trebuie adesea să construiască un con de frecare pentru a determina dacă o anumită structură va fi în echilibru sau nu. Dar inginerii nu sunt singurii care se ocupă de conul de frecare. Fiecare dintre noi întâlnește acest fenomen fizic în fiecare zi.

Pentru a ajunge la ieșire într-un autobuz sau troleibuz aglomerat, trebuie să te zvârnâi ca un șarpe. Facem asta inconștient, fără să ne gândim că astfel ieșim din conurile de frecare în punctele de contact cu alți pasageri.

Fie că patinăm, mergem la serviciu sau întoarcem o pagină într-o carte, peste tot ne confruntăm cu frecare și, în special, cu conul de frecare.

Reacția unei legături brute reale va consta din două componente: reacția normală N și forța F perpendiculară pe aceasta. În consecință, reacția totală R va fi deviată de la normală la suprafață cu un anumit unghi. La măsurarea forței de frecare de la zero la, forța R se va schimba de la N la, iar unghiul său cu normala va crește de la zero la o anumită valoare limită. Cel mai mare unghi pe care reacția totală a unei legături aspre îl face cu normala la suprafață se numește unghi de frecare. . Deoarece , apoi de aici găsim următoarea relație între unghiul de frecare și coeficientul de frecare . La echilibru, reacția totală R, în funcție de forțele tăietoare, poate avea loc oriunde în unghiul de frecare. Când echilibrul devine limitativ, reacția va fi deviată de la normal cu un unghi . Dacă o forță P este aplicată unui corp situat pe o suprafață rugoasă, formând un unghi cu normala, atunci corpul se va mișca numai când forța tăietoare Vor fi mai multe . Dar inegalitatea > , in care , se execută numai când acestea. la . În consecință, nicio forță care formează un unghi cu normala mai mică decât unghiul de frecare nu poate deplasa corpul de-a lungul unei suprafețe date.

Frecare de rulare. Coeficientul de frecare la rulare. Momentul forțelor de frecare de rulare p. 102.

Frecarea la rulare este rezistența care apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altuia. - moment de forta. Pa , rola este în repaus; la rularea începe. Mărimea liniară k inclusă în formulă se numește coeficient de frecare la rulare. Valoarea k este de obicei măsurată în centimetri. Valoarea coeficientului k depinde de materialul corpurilor și se determină experimental. Raportul pentru majoritatea materialelor este semnificativ mai mic decât coeficientul static de frecare. Frecarea la rulare este rezistența care apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altuia. Să ne imaginăm o roată stând pe un plan orizontal. Fie P greutatea roții și linia ei de acțiune trece prin centrul O al roții. Să aplicăm o forță orizontală T în acest punct. Sub acțiunea unei forțe de forfecare T în punctul de contact al rolei și suprafața, apare o forță de frecare de alunecare Ftr, împiedicând alunecarea rolei. Aceste forțe de ușă T și Ftr, egale ca modul, formează o pereche care tinde să rotiți rola. Sub acțiunea forței P, deformarea are loc în punctul de contact, iar reacția normală N se deplasează spre acțiunea forței T cu o anumită distanță h. Ca urmare, forțele Pi și N formează o altă pereche care interferează cu acțiunea perechii (T, Ftr). Valoarea maximă h = k, corespunzătoare poziției limită de echilibru, se numește coeficient de frecare la rulare. Spre deosebire de coeficientul de frecare de alunecare adimensional f, coeficientul de frecare de rulare k are dimensiunea lungimii. Valoarea lui T corespunzătoare cazului de echilibru limită este T=k/r. La T > Nk/r rola va începe să se rostogolească. Rețineți că frecarea de rulare apare numai atunci când corpurile elastice se rotesc. Dacă organele de contact sunt absolut solid, atunci nu există deformare și T = 0, adică nu este necesară nicio forță pentru a rula o rolă absolut solidă pe o suprafață absolut solidă. De obicei, forța T determinată de ecuație este semnificativ mai mică decât forța maximă de frecare de alunecare. Prin urmare, corpurile depășesc frecarea de rulare mult mai devreme decât începe alunecarea. Datorită rezistenței reduse la mișcare, rulmenții sunt utilizați pe scară largă în tehnologie. Alunecarea este posibilă la T > fN, iar rularea începe la T > Nk / r. Asa de Astfel, dacă f > k / r, atunci alunecarea nu este posibilă; dacă f = k / r, atunci atât rularea, cât și alunecarea au loc simultan; dacă< k / r.– качение невозможно.При решении задач действие трения качения учитывается моментом сил сопротивления качению Мс. Его величина, как и величина силы трения скольжения, изменяется от нуля до предельного значения: 0 ≤ M c≤ M пред, где M пред= Nk . Своегопредельного значения момент сил сопротивления качению достигает в состоянии движения, то есть при перекатывании колеса.

unghiul de frecare este unghiul format atunci când forțele de reacție a două corpuri deviază de la normala comună la suprafața lor de contact din cauza prezenței forțelor de frecare

(limba bulgară; Български) - punctul de contact al acestora

(limba bulgară; Български) - ъгъл în triene

(limba cehă; Čeština) - úhel trení

(germană; germană) -Reibungswinkel

(maghiară; maghiară) - súrlódási szög

(Mongol) - Ureltiin Ontsog

(limba poloneză; Polska) - kąt tarda

(limba română; român) - unghi de frecare

(limba sârbo-croată; Srpski jezik; Hrvatski jezik) - ugao trenja

(Spaniolă; Español) - angle de rozamiento

(limba engleză; engleză) - unghi de frecare

(franceză; franceză) - unghi de frottement

Dicționar de construcții.

Vedeți ce este „unghiul de frecare” în alte dicționare:

    unghi de frecare- Unghiul format atunci când forțele de reacție a două corpuri deviază de la normalul comun la suprafața lor de contact din cauza prezenței forțelor de frecare [Dicționar terminologic de construcție în 12 limbi (VNIIIS Gosstroy URSS)] Subiecte de știință tehnică Alte unghi EN ...

    unghi de frecare

    unghi de frecare- unghi de frecare Cel mai mare unghi posibil format prin reacția a două corpuri în contact și normala comună la suprafețele lor în punctul de contact. Cod IFToMM: 3.5.51 Secțiunea: DINAMICA MECANISMELOR... Teoria mecanismelor și mașinilor

    unghi de frecare static- Unghiul de abatere de la normala forței rezultante obținute prin însumarea grafică a forțelor statice de frecare. Subiecte de inginerie mecanică în general... Ghidul tehnic al traducătorului

    unghiul de frecare la interfața sol-structură- d - [Dicționar englez-rus pentru proiectarea structurilor de construcție. MNTKS, Moscova, 2011] Subiecte constructii structuri Sinonime d EN structura sol interfata unghi de frecare ... Ghidul tehnic al traducătorului

    unghi de frecare redus- Unghiul de frecare atunci când piesele vin în contact cu suprafețele înclinate, egal cu arcsinusul coeficientului de frecare redus. Subiecte de inginerie mecanică în general... Ghidul tehnic al traducătorului

    limitarea unghiului de frecare- trinties kampas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. unghi de frecare; unghiul de repaus; unghi limitator; unghi limitator de frecare vok. Gleitwinkel, m; Grenzwinkel, m; Grenzwinkel der Reibung, m; Reibungswinkel, m rus. unghi limită, m; … Fizikos terminų žodynas

    Unghiul de frecare internă- parametrul dependenței directe a rezistenței la forfecare a solului de presiunea verticală, definit ca unghiul de înclinare a acestei drepte față de axa absciselor. Sursa: GOST 30416 96: Solurile. Analize de laborator. Dispoziții generale document original... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    Unghiul de repaus este unghiul format de suprafața liberă a unei mase de rocă liberă sau a unui alt material în vrac cu un plan orizontal. Termenul „unghi de frecare internă” poate fi folosit uneori. Mate particule... Wikipedia

    Unghiul de repaus Unghiul de repaus este unghiul format de suprafața liberă a unei mase de rocă liberă sau a unui alt material în vrac cu un plan orizontal. Termenul „unghi de frecare internă” poate fi folosit uneori. Particule... ...Wikipedia

Cărți

  • Îmbunătățirea metodelor de determinare a proprietăților de rezistență ale rocilor și deformabilitatea acestora la utilizarea noilor procese tehnologice în cariere și menținerea stabilității lucrărilor în proiecte, G. M. Eremin. Sunt prezentate principalele prevederi ale metodelor existente pentru determinarea proprietăților de rezistență ale rocilor. Sunt evidențiate unele dezavantaje ale acestor metode și sunt prezentate modalități de a le elimina. Se arată că principalul...

Mecanica teoretică (statică)

Lectura7

Rezumat: Frecare de alunecare. legile lui Coulomb. Unghi și con de frecare. Condiții de echilibru. Frecare de rulare.

FRECARE

Frecare de alunecare

Experiența arată că atunci când un corp încearcă să se miște de-a lungul suprafeței altuia în planul de contact al corpurilor, la alunecarea relativă a acestora apare o forță de rezistență. Această forță se numește forță de frecare de alunecare.

Dacă un corp solid este în echilibru pe o suprafață absolut netedă a altui corp, atunci reacția de legătură este direcționată normal pe suprafață.

În realitate, nu există suprafețe absolut netede. Toate suprafețele corpurilor sunt aspre într-un grad sau altul. Prin urmare, forța de reacție suprafața rugoasă când corpul este în echilibru depinde de forțele active nu numai în valoare numerică, ci și în direcție.

Să descompunăm forța de reacție suprafață rugoasă în componente: dintre care una ne îndreptăm de-a lungul normalului comun către suprafața de contact, iar celălalt să-l direcționăm într-un plan tangent la aceste suprafețe.

Forța de frecare alunecarea (sau pur și simplu forța de frecare) este componenta forței de reacție a legăturii care se află în planul tangent la suprafețele corpurilor în contact.

Prin forța de reacție normală legătura este componenta forței de reacție a legăturii, care este îndreptată de-a lungul normalei comune la suprafețele corpurilor în contact.

Natura forței de frecare este foarte complexă și nu ne atingem de ea. În mecanica teoretică, se presupune că nu există lubrifiant între suprafețele corpurilor în contact.

Frecare uscată numita frecare cand nu exista lubrifiant intre suprafetele corpurilor in contact.

Vom lua în considerare două cazuri: frecarea când un corp este în repaus sau în echilibru și frecarea de alunecare când un corp se mișcă de-a lungul suprafeței altuia cu o anumită viteză relativă.

În repaus, forța de frecare depinde numai de forțele active. Pentru direcția aleasă a tangentei în punctul de contact al suprafețelor corpurilor, forța de frecare se calculează cu formula:

În mod similar, cu direcția aleasă a normalei, reacția normală este exprimată în termeni de forțe date:

Când un corp se mișcă pe suprafața altuia, forța de frecare este o valoare constantă.

Calculele de inginerie se bazează de obicei pe o serie de modele stabilite experimental care reflectă principalele caracteristici ale fenomenului de frecare uscată cu suficientă precizie pentru practică. Aceste legi se numesc legile frecării de alunecare sau legile lui Coulomb.

Legile lui Coulomb

    Forța de frecare de alunecare este situată în planul tangent comun al suprafețelor de contact ale corpurilor și este îndreptată în direcția opusă direcției de posibilă alunecare a corpului sub acțiunea forțelor active. Forța de frecare depinde de forțele active, iar modulul său se află între zero și valoarea maximă, care se realizează în momentul în care corpul părăsește poziția de echilibru, adică:

- sunat forța finală de frecare .

    Forța maximă de frecare de alunecare, celelalte lucruri fiind egale, nu depinde de zona de contact a suprafețelor de frecare. Din această lege rezultă că pentru a deplasa, de exemplu, o cărămidă, trebuie să aplicați aceeași forță, indiferent de ce față este așezată la suprafață, lată sau îngustă.

    Forța limitatoare de frecare de alunecare este proporțională cu reacția normală (presiunea normală), adică

,

unde este coeficientul adimensional numit coeficient de frecare de alunecare; este independent de reacția normală.

    Coeficientul de frecare de alunecare depinde de materialul și starea fizică a suprafețelor de frecare, adică de dimensiunea și natura rugozității, umidității, temperaturii și a altor condiții. Coeficientul de frecare se determină experimental.

Se crede că coeficientul de frecare nu depinde de viteza de mișcare.

Unghi de frecare. Condiții de echilibru.

Multe probleme implică echilibrarea unui corp pe o suprafață aspră, de ex. în prezența frecării, este convenabil să se rezolve geometric. Pentru a face acest lucru, introducem conceptul de unghi și con de frecare.

Reacția conexiunii reale (aspre). constă din două componente: reacție normală iar forța de frecare perpendiculară pe aceasta . Prin urmare, reacția de cuplare deviază de la normal la suprafață cu un anumit unghi. Când forța de frecare se schimbă de la zero la maxim, forța de reacție se schimba de la zero la
, iar unghiul său cu normala crește de la zero la o anumită valoare limită .

U luciu de frecare numit cel mai mare unghi între forța de reacție finală a unei legături aspre
si reactie normala .

; ;.

Unghi de frecare depinde de coeficientul de frecare.

Con de frecare numit con descris de forța de reacție finală a unei legături aspre
în jurul direcției reacției normale.

Exemplu.

E Dacă se aplică o forță P unui corp aflat pe o suprafață rugoasă, formând un unghi cu normalul, atunci corpul se va mișca numai atunci când forța de forfecare
 va fi mai mare decât forța finală de frecare
 (dacă neglijăm greutatea corporală, atunci
dar inegalitatea

Executat numai când
, adică la
,

În consecință, nicio forță nu formează un unghi cu normala , mai mic decât unghiul de frecare  corpul nu poate fi deplasat de-a lungul acestei suprafeţe.

Pentru echilibrul unui corp solid pe o suprafață rugoasă, este necesar și suficient ca linia de acțiune a forțelor active rezultate care acționează asupra corpului solid să treacă în interiorul conului de frecare sau de-a lungul generatricei acestuia prin vârful său.

Un corp nu poate fi aruncat dezechilibrat de niciun modul activ de forță dacă linia sa de acțiune trece în interiorul conului de frecare.

Exemplu.

Să considerăm un corp care are un plan vertical de simetrie. Secțiunea transversală a corpului acestui plan are forma unui dreptunghi. Lățimea corpului este de 2a.

O forță verticală este aplicată corpului în punctul C, situat pe axa de simetrie iar în punctul A, aflat la o distanță h de bază, forța orizontală . Reacția planului de bază (reacția de legătură) este redusă la reacția normală și forța de frecare . Linia de acțiune a forței necunoscut. Distanța de la punctul C la linia de forță să notăm x. (
). Să creăm trei ecuații de echilibru:

Conform legii lui Coulomb
, adică
. (1)

Deoarece
, Acea
(2)

Să analizăm rezultatele:

Ne vom spori puterea .


Frecare de rulare

Frecare de rulare este rezistența care apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altuia.

Luați în considerare o rolă cilindrică cu rază r pe un plan orizontal. Pot apărea reacții sub rolă și plan în punctul de contact care împiedică rularea rolei de-a lungul planului prin acțiunea forțelor active. Datorită deformării suprafețelor, nu numai alunecarea, ci și rularea.

Forțele active care acționează asupra rolelor sub formă de roți constau de obicei în gravitație , forță orizontală , aplicat în centrul patinoarului, și o pereche de forțe cu un moment încercând să rostogolească roata. În acest caz, roata se numește adept-lider. Dacă
, A
, atunci se numește roata sclav. Dacă
, A
, atunci se numește roata conducere.

Contactul rolei cu un plan staționar din cauza deformării rolei și planului are loc nu într-un punct, ci de-a lungul unei anumite linii BD. De-a lungul acestei linii, forțele de reacție distribuite acționează asupra rolului. Dacă aducem forțele de reacție în punctul A, atunci în acest punct obținem vectorul principal aceste forţe distribuite cu componente (reacție normală) și (forța de frecare de alunecare), precum și câteva forțe cu moment
.

R
Să ne uităm la egalitatea patinoarului. Sistemul de forțe este plat. Să scriem ecuațiile de echilibru pentru sistemul de forțe.

(M A)

Moment
se numește momentul de frecare de rulare. Cea mai mare valoare M se realizează în momentul în care tăvălugul începe să se rostogolească în avion.

Următoarele legi aproximative au fost stabilite pentru cel mai mare moment al unei perechi de forțe care împiedică rostogolirea.

1. Momentul cel mai mare al unei perechi de forțe care împiedică rularea nu depinde, într-un interval destul de larg, de raza rolei.

2. Valoarea limită a cuplului
proporțional cu reacția normală
.

.

Factorul de proporționalitate k numit coeficientul de frecare la rulare la repaus. Dimensiune k este dimensiunea lungimii.

3. Coeficientul de frecare la rulare k depinde de materialul patinoarului, de avion și de starea fizică a suprafețelor acestora. Ca o primă aproximare, coeficientul de frecare la rulare în timpul rulării poate fi considerat independent de viteza unghiulară a rolei și viteza sa de alunecare de-a lungul planului.

Pentru roata de transport pe sina
mm.

Să luăm în considerare mișcarea roții conduse.
, A
.

Roata va începe să ruleze când condiția este îndeplinită
sau

Roata va începe să alunece când condiția este îndeplinită
.

De obicei, atitudinea
iar rularea începe înainte de alunecare.

Dacă
, apoi roata va aluneca pe suprafata fara sa se rostogoleasca.