Трением скольжения называют механический эффект, возникающий в зоне контакта взаимодействующих тел при их движении относительно друг друга.
Сила трения скольжения зависит от материалов и шероховатости контактирующих поверхностей тел, величины их давления друг на друга и скорости их относительного движения.
При определении сил трения используется известная из физики зависимость, показывающая, что сила трения пропорциональна нормальной реакции (закон Амонтона-Кулона).
При этом коэффициент пропорциональности зависит от материалов, физического состояния соприкасающихся поверхностей и называется коэффициентом трения скольжения (коэффициент трения обозначается f и является справочным материалом).
Геометрическая сумма нормальной реакции и силы трения представляет собой полную реакцию между соприкасающимися поверхностями.
Угол между полной реакцией R и нормальной составляющей называется углом трения (обычно обозначается греческой буквой ρ — рисунок 20а, в некоторых случаях – φ).
Таким образом, между коэффициентом трения и углом трения очень простая однозначная зависимость, которая позволяет в равной степени пользоваться обоими параметрами для характеристики сил трения и получать наиболее удобные зависимости при расчетах.
При движении тела по поверхности в разных направлениях полная реакция меняет свое положение, а ее геометрическое место представляет собой конус, который называется конусом трения (см. рисунок 20б).
Заменим силы Q и F (рисунок 20а) результирующей силой FΣ ( рисунок 20в). На расчетной схеме обычно все силы прикладывают в центр ползуна, рассматривая сходящуюся систему сил для упрощения задачи и пренебрегая незначительным расстоянием от поверхности до центра ползуна.
Тело будет двигаться вдоль поверхности, если движущая сила Fдв будет больше силы сопротивления (в данном случае силы трения) или, в крайнем случае, равна ей. Из рисунка 20в:
Таким образом, тело будет двигаться вдоль поверхности в том случае, когда линия действия внешней результирующей силы, приложенной к этому телу, будет проходить вне конуса трения (ускоренное движение) или совпадать с его образующей (равномерное движение).
Если линия действия результирующей внешней силы проходит внутри конуса трения, то происходит самоторможение.