1. Наша сегодняшняя тема - сила трения. Это крайне важное понятие для успешной сдачи ЕГЭ, так как вопросы на неё встречаются как в задачах с кратким ответом, так и в задачах с развернутым ответом.

2. Первое, что нужно сказать - силы трения бывают двух видов - сила сухого трения и сила вязкого трения. Сила сухого трения возникает при трении соприкасающихся твердых тел, а вязкого - при трении в жидкости и газах.
В свою очередь сила сухого трения делится на силу трения покоя, скольжения и качения. К счастью, на егэ встречаются только силы сухого трения покоя и скольжения. Рассмотрим их подробнее.

3. Вкраце скажем о том, что это за силы и чем они отличаются. Сила трения покоя возникает при попытке сдвинуть тело, находящееся в состоянии покоя(при условии, что сила мала). Например, когда мы пытаемся подвинуть тяжелый шкаф и не можем этого сделать.
Сила трения скольжения возникает при взаимном движении соприкасающихся тел и припятствует его разгону. Эта сила всегда направлена против вектора скорости тела.

4. Рассмотрим эти силы по-отдельности. Начнем с силы трения покоя. Как мы говорили ранее, она возникает, когда тела не перемещаются относительно друг друга. Она направлена против равнодействующей внешних сил. Для того, чтобы найти её, нужно записать второй закон Ньютона.
5. Спроецировав его на две оси получим выражение для силы трения покоя тела на наклонной плоскости. Этот мотив довольно часто используется в задачах на механике.

6. Рассмотрим задачу из досрочной волны 2016 года.
7. решили

8. Теперь рассмотрим силу трения скольжения. Она возникает при взаимном перемещении соприкасающихся тел и направлена против относительного движения тела. Для того, чтобы вычислить её нужно вопользоваться законом Амонтона-Кулона, а после применить второй закон Ньютона. Закон Амонтона-Кулона гласит, что сила трения скольжения одного тела по поверхности другого равна мю Н, где мю - коэффициент трения, о котором мы далее поговорим.
9. решили

10. Рассмотрим задачу из демонстрационной версии 2018го года.
11. решили

12. Познакомимся поближе с коэффициентом трения. Он является коэффициентом пропорциональности между силой трения скольжения и норм реакции. Он зависит только от материалов соприкасающихся поверхностей и не зависит от площади соприкосновения или других величин. Это табличная величина и коэффициент для конкретных двух тел обычно дается в условии задачи. Он может принимать значения от 0 до 1.

13. Скажем о некоторых ключевых словах, которые присутствуют в формулировках задач. Так, гладкая, скользкая или ледяная поверхности подразумевают отсутствие трения при движении по ней тел, а шероховатая, наоборот, его наличие.

14. Решим простую задачку. ВОПРОС: а если скорость первого тела больше?
15. решили

16. Проанализируем ситуацию с кирпичом, лежащем на поверхности. Прикладывая все большую силу, сила трения покоя будет повышаться, но в какой-то момент она достигнет своего максимального значения, равного силе трения скольжения в этой ситуации. Затем тело начнет двигаться, и на него будет действовать именно сила трения скольжения. Таким образом, замена силы происходит плавно, что не противоречит законам физики.

17. ОФФТОП: Применим это к ситуации тела на наклонной плоскости. Повышая угол, мы найдем момент, когда сила трения станет равна максимальной. Этот случай интереснее, так как максимальная сила трения так же меняется с изменением угла наклона. Обозначим угол, при котором тело начнет движения за альфа 0. Так как при нём равны силы трения скольжения и покоя, то тангенс этого угла равен коэффициенту трения тела и поверхности.

18.19. 20. 21. 22. В заключении, разберем две похожих задачи, имеющих совершенно разное решение из-за специфики силы трения.