Зацепив динамометр за другой крючок, мы можем изменить направление силы F (рис. 89); но и тогда, пока она не превосходит указанного выше предела, тело не придет в движение. Значит, одновременно с изменением направления силы F изменяется и направление силы трения покоя f. Таким образом, и модуль и направление силы трения покоя определяются модулем и направлением той внешней силы, которую она уравновешивает: сила трения покоя равна по
129
модулю и противоположна по направлению той внешней силе, которая стремится вызвать скольжение одного тела по другому. Иначе говоря, сила трения покоя действует на тело навстречу тому направлению, в котором возникло бы скольжение, если бы сила трения покоя отсутствовала. Обычно, когда говорят о силе трения покоя, имеют в виду наибольшее значение этой силы. Посмотрим, как зависит это наибольшее значение от силы, с которой соприкасающиеся тела давят друг на друга. Будем нагружать тело гирями различных масс и повторять определение наибольшей силы трения покоя. Мы увидим, что при изменении силы N, с которой тело давит на стол (теперь эта сила будет равна по модулю сумме сил тяжести, действующих на брусок и гири), сила трения покоя изменяется примерно пропорционально силе N, так что приближенно
(64.1)
где ? — постоянная величина. Эту величину, равную отношению силы трения между данными поверхностями к силе, с которой тела прижимаются друг к другу, называют коэффициентом трения покоя:
(64.2)
Для разных материалов коэффициенты трения различны. Из определения видно, что коэффициент трения не зависит от выбора системы единиц.
На практике коэффициент трения для данных материалов определяют по формуле (64.2), измеряя отдельно силу трения и силу нормального давления тел друг на друга. Так как коэффициенты трения покоя зависят от вещества обоих тел, то их приходится определять для каждой из различных пар материалов (трение железа по дереву, железа по железу и т. п.). Коэффициент трения не является строго постоянной величиной для данной пары веществ и зависит от свойств поверхностей. Гладкая обработка поверхностей сильно уменьшает коэффициент трения. далее