Сила трения: формула
Fтр = μNсила трения скольжения равна коэффициенту трения, умноженному на силу нормальной реакции опоры
Сила трения скольжения возникает, когда одно тело скользит по поверхности другого, и направлена против движения. Она тем больше, чем сильнее тело прижато к поверхности и чем «шершавее» пара поверхностей.
Формула в кодификаторе ОГЭ — именно для трения скольжения. Сила трения покоя по ней не считается: она равна той силе, которая пытается сдвинуть тело.
Что означают буквы
| Буква | Величина | Единица |
|---|---|---|
| Fтр | сила трения скольжения | Н |
| μ | коэффициент трения скольжения (читается «мю») | без единицы |
| N | сила нормальной реакции опоры | Н |
Все обозначения и единицы — на странице «Физические величины».
Как выразить другие величины
| Что нужно | Формула |
|---|---|
| Коэффициент трения | μ = FтрN |
| Сила нормальной реакции | N = Fтрμ |
| Тело на горизонтальной поверхности | Fтр = μmg |
| Тело скользит по горизонтали, и вдоль движения действует только трение | a = μg |
Когда формула верна
- Формула верна, когда тело скользит. Пока тело покоится, сила трения покоя равна приложенной силе и растёт вместе с ней — до наибольшего значения, после которого тело срывается с места.
- N — сила, с которой опора давит на тело перпендикулярно поверхности. На горизонтальной поверхности, когда других вертикальных сил нет, N = mg. Если тело прижимают сверху или тянут под углом, N уже не равна силе тяжести.
- Коэффициент трения зависит от материалов и состояния поверхностей: сухой асфальт и лёд дают разные значения. В задачах его дают в условии — в справочных данных ОГЭ его нет.
- В школьном курсе принимают, что сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения тел: брусок, положенный на другую грань, тянут с той же силой.
- Если тело тянут по горизонтали равномерно, сила тяги равна силе трения скольжения — на этом основано измерение силы трения динамометром.
Типичные ошибки
- В формулу вместо силы нормальной реакции подставлена масса: сначала N = mg, потом Fтр = μN.
- Формула трения скольжения применена к покоящемуся телу: шкаф толкают с силой 50 Н, он стоит — сила трения покоя равна 50 Н, а не μN.
- Коэффициенту трения приписана единица. Это отношение двух сил, единицы сокращаются.
- Сила трения направлена «по движению». Сила трения скольжения всегда направлена против скорости тела относительно поверхности.
- Динамометр при измерении тянут рывками или под углом: показание равно силе трения только при равномерном движении и горизонтальной тяге.
Задачи с решением
Задачи из нашего тренажёра: числа в нём каждый раз новые, а здесь они закреплены, чтобы решение можно было прочитать. С развёрнутым ответом, как во второй части экзамена, — последние 2 задачи: они показаны с образцом записи и списком того, что в ней должно быть. Первые задачи написаны для этой страницы, числа в их решении посчитаны программой.
Ящик массой 20 кг тащат по горизонтальному полу. Коэффициент трения скольжения между ящиком и полом равен 0,3. Чему равна сила трения скольжения?
Решение
- Пол горизонтален, других вертикальных сил нет: сила нормальной реакции равна силе тяжести. N = mg = 20 кг · 10 Н/кг = 200 Н.
- Fтр = μN = 0,3 · 200 Н = 60 Н.
Ответ: 60 Н
Брусок массой 2 кг равномерно тянут по горизонтальному столу динамометром, который расположен горизонтально и показывает 6 Н. Чему равен коэффициент трения скольжения?
Решение
- Брусок движется равномерно — сила тяги уравновешена силой трения: Fтр = 6 Н.
- Сила нормальной реакции на горизонтальном столе: N = mg = 2 кг · 10 Н/кг = 20 Н.
- μ = FтрN = 6 Н : 20 Н = 0,3. Единицы сократились: у коэффициента трения единицы нет.
Ответ: 0,3
Описание опыта
Чтобы измерить коэффициент трения скольжения, взяли оборудование комплекта № 2: деревянный брусок с крючком, грузы по 100 г, гибкую полосу (поверхность «Б»), динамометр 1 (предел измерения 1 Н, цена деления 0,02 Н) и динамометр 2 (предел измерения 5 Н, цена деления 0,1 Н). Брусок с одним грузом подвесили к динамометру 2 и измерили вес. Затем его положили на эту поверхность и равномерно тянули по ней динамометром 2, держа его горизонтально. Показания приборов — на рисунках.
Абсолютную погрешность измерения силы прими равной ±0,1 Н.
В бланке ответов: 1) нарисуй экспериментальную установку; 2) запиши формулу для расчёта коэффициента трения скольжения; 3) запиши результаты измерений веса бруска с грузом и силы тяги с учётом погрешностей; 4) запиши значение коэффициента трения.
Определи коэффициент трения скольжения по результатам опыта. Запиши ответ на бумаге и введи результаты для проверки.
На экзамене ты выполняешь опыт руками на оборудовании; здесь — обработка измерений: показания приборов даны на рисунках.
В тренажёре для проверки вводят: P — вес бруска с грузом, Н; F — сила тяги при равномерном движении, Н; μ — коэффициент трения.
Образец записи
- Рисунок установки: брусок с грузом лежит на горизонтальной поверхности, его тянут динамометром горизонтально и равномерно
- Формула: сила трения скольжения F = μN. Брусок движется равномерно, значит, сила тяги равна силе трения. Поверхность горизонтальна, поэтому сила нормального давления равна весу бруска с грузом: N = P. Отсюда μ = FP
- Вес. Цена деления динамометра 2 — 0,1 Н: P = (1,6 ± 0,1) Н
- Сила тяги. Цена деления динамометра 2 — 0,1 Н: F = (1,0 ± 0,1) Н
- Расчёт: μ = 1,0 Н1,6 Н = 0,625. Ньютоны сокращаются: коэффициент трения — число без единицы
- Запись ответа: P = (1,6 ± 0,1) Н; F = (1,0 ± 0,1) Н; μ = 0,625.
Что должно быть в записи
- Есть рисунок или схема установки — такая же по смыслу, как в решении
- Каждое прямое измерение записано с единицей и с погрешностью из условия
- Записана формула μ = F : P и вычислено значение коэффициента (он без единицы)
Автомобиль едет по горизонтальной дороге со скоростью 108 км/ч. Водитель резко затормозил: колёса перестали вращаться, и автомобиль заскользил по сухой бетонной дороге. Коэффициент трения скольжения шин о дорогу равен 0,5. Какой путь пройдёт автомобиль до остановки? Запиши полное решение; для проверки введи ответ.
В тренажёре для проверки вводят: s — путь до остановки, м.
Образец записи
- Дано: υ0 = 108 км/ч = 30 м/с; υ = 0; μ = 0,5; g = 10 м/с2. Найти: s
- Вдоль дороги на автомобиль действует только сила трения скольжения: F = μN. Дорога горизонтальна, поэтому N = mg и F = μmg
- По второму закону Ньютона ma = μmg. Масса сокращается: a = μg = 0,5 · 10 = 5 м/с2 — ускорение направлено против скорости
- Скорость падает до нуля: υ02 = 2as, откуда s = υ022a = 3022 · 5 = 900 : 10 = 90 м
- Ответ: s = 90 м
Что должно быть в записи
- Записано «Дано»: величины из условия и из справочных данных, единицы переведены в СИ
- Записаны все нужные формулы, без ошибок: второй закон Ньютона, формула силы трения скольжения, связь пути со скоростью и ускорением
- Числа подставлены, расчёт доведён до ответа с единицей измерения, ответ записан отдельно
Где это на ОГЭ
Силу трения измеряют в экспериментальном задании 17: кодификатор называет среди практических работ измерение коэффициента трения скольжения и исследование зависимости силы трения от силы нормального давления и рода поверхности. В расчётных задачах второй части — например, в задании 20 нашего тренажёра — сила трения тормозит автомобиль.
Раздел кодификатора — «Механические явления»: остальные темы раздела и задания, в которых они встречаются.
Вопросы и ответы
Как найти силу трения?
Силу трения скольжения — по формуле Fтр = μN: коэффициент трения умножить на силу нормальной реакции опоры. На горизонтальной поверхности N = mg.
От чего зависит сила трения скольжения?
От силы, прижимающей тело к поверхности (силы нормальной реакции), и от коэффициента трения — то есть от материалов и состояния поверхностей.
Как найти коэффициент трения?
μ = FтрN: силу трения скольжения разделить на силу нормальной реакции опоры. Единицы у коэффициента нет.
Чем трение покоя отличается от трения скольжения?
Трение покоя действует на неподвижное тело и равно силе, которая пытается его сдвинуть. Трение скольжения действует на движущееся тело и считается по формуле Fтр = μN.
Куда направлена сила трения?
Сила трения скольжения — против движения тела по поверхности. Сила трения покоя — против той силы, которая пытается сдвинуть тело.
Соседние формулы
- Сила упругости (закон Гука)
- Второй закон Ньютона
- Сила тяжести и вес
- Формула работы
- Все формулы для ОГЭ
- Раздел «Механические явления»
Тексты задач наши. Факты об экзамене и справочные значения — из демоверсии, спецификации и кодификатора ФИПИ для ОГЭ 2027 года; на день обновления документы опубликованы как проект. Обновлено 11.10.2026.