# Сила трения: покой, скольжение, качение

> Шкаф сдвинуть труднее, чем тащить дальше: трение покоя, скольжения и качения, где оно друг, а где враг.

**Физика, 7 класс.** Урок бесплатного онлайн-самоучителя «ШкольныйГид». Обновлено: 2026-09-27.

Страница урока: https://shkolniygid.ru/fizika/7-klass/trenie-v-zhizni/

Шкаф надо передвинуть. Упираешься, краснеешь — он не идёт. Ещё рывок — и вот он поехал, причём дальше толкать заметно легче, чем сдвинуть. Или коньки: на льду скользишь как по зеркалу, а в тех же ботинках по школьному полу — как приклеенный. Разница между всеми этими случаями — в **силе трения**, которая возникает между соприкасающимися поверхностями и мешает движению. У неё три лица, и каждое надо узнавать.


### Три вида трения


**Трение покоя** держит тело на месте: шкаф сопротивляется именно им, и в момент срыва трение покоя самое большое. Оно же держит гвоздь в стене и не даёт ботинкам скользить при ходьбе. **Трение скольжения** действует, когда тело уже скользит: санки по снегу, лыжи по льду. **Трение качения** возникает, когда тело катится: у колеса или шарика подшипника оно в несколько раз меньше скольжения — поэтому тележки на колёсах везут легче, чем санки волоком.


| Вид трения | Когда возникает | Пример |
| --- | --- | --- |
| Трение покоя | тело ещё не движется, но сила приложена | шкаф не поддаётся, гвоздь держится в стене |
| Трение скольжения | одно тело скользит по поверхности другого | санки по снегу, лыжи по льду |
| Трение качения | одно тело катится по другому | колесо тележки, шарики подшипника |


$$F \sim P$$

*Сила трения растёт пропорционально весу тела P — силе прижатия*


От чего зависит трение? Во-первых, от силы прижатия: положи на брусок груз — тянуть станет тяжелее ровно во столько же раз, во сколько вырос вес. Во-вторых, от шероховатости поверхностей: наждачная бумага тормозит сильнее стекла. А вот от площади опоры трение почти не зависит: брусок на широкой грани и на узком ребре тянут с одинаковой силой — это проверяют в лабораторной работе. Главный способ уменьшить трение — **смазка**: слой масла отделяет поверхности друг от друга, и трутся уже не детали, а слои жидкости. Так работают моторы, велосипедные цепи и дверные петли. Ещё один приём — заменить скольжение качением: подшипники с шариками.


**Измеряем трение динамометром**

1. Тянем брусок по столу равномерно: динамометр показывает 1 Н. При равномерном движении трение равно тяге.
2. Ставим сверху такой же груз — вес вырос вдвое, показание стало 2 Н. — $$1 \cdot 2 = 2$$
3. Кладём брусок на узкую грань — показание снова 1 Н: от площади опоры трение не зависит.


> **Ловушка.** Трение почти не зависит от площади соприкасающихся поверхностей — брусок на ребре тянешь с той же силой. И сдвинуть тело труднее, чем тащить: трение покоя в момент срыва больше трения скольжения. Не перепутай их в задаче про шкаф.


### Где трение друг, а где враг


Без трения ты не сделал бы и шага: подошва цепляется за пол трением покоя, а на голом льду её сцепление слабое — вот зачем зимой дорожки посыпают песком. Тормоза, шины, узлы на шнурках, письмо ручкой — везде трение работает на нас. Но в механизмах оно же враг: детали греются, стираются, съедают энергию. С вредным трением борются смазкой, подшипниками качения и шлифовкой поверхностей. Скрипучая дверная петля — сигнал: между осями кончилась смазка, и металл трётся о металл.


> **Совет.** В задачах брусок тянут равномерно не случайно: только при равномерном движении динамометр показывает силу трения точно. А найти, куда капнуть маслом, помогает звук: скрип и скрежет означают, что поверхности трутся всухую.


### Откуда берётся трение


У трения две причины. Первая — шероховатость: даже на ощупь гладкая поверхность под микроскопом покрыта бугорками и впадинами, которые цепляются друг за друга. Вторая — притяжение молекул соприкасающихся поверхностей: чем чище и глаже поверхности и чем плотнее они прижаты, тем сильнее прилипание. Измерять трение начали раньше, чем кажется: ещё Леонардо да Винчи в конце пятнадцатого века тягал грузы по доскам и записал, что трение растёт вместе с весом и почти не зависит от площади касания. Через двести лет эти правила переоткрыл Гийом Амонтон, а Шарль Кулон в 1785 году свёл их в единую формулу, которой физика пользуется до сих пор.


### Насколько велико трение


Силу трения удобно сравнивать с весом. Деревянный ящик по деревянному полу приходится тянуть с силой примерно в четверть-треть веса: двигать легче, чем поднимать, но ненамного. Резина на сухом асфальте цепляется с силой до семи десятых веса машины — поэтому автомобиль разгоняется и тормозит, не буксуя. А сталь по льду даёт лишь две сотых веса — в десятки раз слабее дерева. Отсюда вся логика зимней дороги: лёд почти не держит, песок возвращает шероховатость, шипы врезаются в лёд и восстанавливают сцепление. Проверь сам: тяни один и тот же брусок динамометром по столу, по ковру и по гладкому подоконнику — получишь три разные цифры, а на широкой грани и на узком ребре цифра будет одна и та же.


Отдельная история — колёса, которые катятся, но не должны проскальзывать. Антиблокировочная система автомобиля при резком торможении отпускает тормоза десятки раз в секунду: колесо продолжает вращаться, а не скользит юзом. Трение покоя, на котором катится незаблокированное колесо, сильнее трения скольжения, поэтому тормозной путь сокращается, а передние колёса продолжают управлять направлением — руль не перестаёт работать.


### Как борются с вредным трением


Способов у инженеров несколько, и часто они работают вместе.


- смазка: масло или солидол отделяет детали плёнкой, и трутся уже слои жидкости, а не металл о металл
- подшипники качения: шарики или ролики между валом и обоймой заменяют скольжение качением
- шлифовка и полировка: чем ровнее поверхность, тем меньше цепляющихся неровностей
- твёрдые смазки: порошок графита работает даже там, где масло вытекло, — им натирают дверные замки
- обтекаемая форма: у машин, поездов и самолётов скругляют корпус, чтобы меньше тормозиться о воздух


Патент на первый шариковый подшипник получил в 1794 году валлийский изобретатель Филип Воган — он придумал, как посадить экипажную ось на стальные шарики. Сегодня такой узел стоит в каждом велосипеде, жёстком диске и вентиляторе: шарики катятся по дорожкам обоймы, и на трение уходит в десятки раз меньше энергии, чем при скольжении вала. Именно поэтому лопасти вентилятора раскручиваются от слабого мотора, а колесо велосипеда после толчка крутится ещё долго.


### Трение в спорте и природе


Спортсмены управляют трением как профессионалы. Лыжники подбирают мазь: на подъёме лыжа должна цепляться за снег, на спуске — скользить. Коньки едут по льду отчасти потому, что под давлением лезвия и от нагрева трения образуется тонкая плёнка воды — она работает как смазка. Пловцы сбривают волосы на теле и надевают гладкие костюмы, чтобы вода меньше тормозила. А ладони гимнастов, наоборот, натирают магнезией: порошок сушит кожу и усиливает сцепление с брусьями. В природе то же самое: скользкая рыбья чешуя мешает хищнику схватить рыбу, а мокрая трава скользит под ногами, потому что вода работает между стеблями как смазка.


Тормозить может и воздух, и вода — трение есть в любой среде. Парашютист разгоняется не бесконечно: сопротивление воздуха растёт вместе со скоростью и в конце концов уравновешивает тяжесть. Дождевая капля падает мягко и не разбивается именно поэтому. Пловец каждым гребком чувствует, как приходится раздвигать воду: часть усилий уходит не на разгон, а на преодоление сопротивления. Отсюда обтекаемые корпуса лодок и машин, посадка пловца «стрелой» и гладкие гоночные костюмы.


### Разбор типовой задачи


**Санки тянут равномерно**

1. Санки с грузом весом 200 Н тянут по снегу равномерно. Трение составляет десятую часть веса. Какова сила тяги?
2. Движение равномерное — ускорения нет: сила тяги и трение скомпенсированы и равны друг другу.
3. Считаем трение: — $$F = 0{,}1 \cdot 200 = 20$$
4. Значит, сила тяги тоже 20 Н — столько показал бы динамометр в руках санщика.
5. Кладём в санки ещё один такой же груз: вес станет 400 Н, трение вырастет до 40 Н — оно всегда пропорционально прижатию.
6. Ответ: 20 Н. Если санки тянут с ускорением, сила тяги больше трения — но это уже тема следующих уроков.


### Словарь урока


**Трение покоя** — трение, действующее до начала движения; в момент срыва оно самое большое
**Трение скольжения** — трение при скольжении одного тела по поверхности другого
**Трение качения** — трение при качении; в несколько раз меньше скольжения
**Смазка** — слой жидкости или твёрдого порошка, разделяющий трущиеся поверхности
**Подшипник** — узел с шариками или роликами, заменяющий скольжение качением
**Сцепление** — сцепление колеса с дорогой, за счёт которого машина разгоняется и тормозит


### Как это спрашивают


Типовая задача проверочных работ: динамометр тянет брусок равномерно и показывает 2 Н — чему равно трение и что изменится, если сверху положить ещё один такой же брусок. Порядок ответа всегда один: при равномерном движении силы скомпенсированы, трение равно показанию динамометра, затем трение пересчитывают по новому весу. Ещё любят трение качения: колесо катится легче, чем скользит, поэтому грузы возят на колёсах, а в механизмах ставят подшипники. Если просят примеры вредного и полезного трения — приводи по паре: износ и нагрев деталей против тормозов и сцепления шин.


*[Интерактив: Друг или враг — доступен на странице урока]*


*[Интерактив: Прикинь силу трения — доступен на странице урока]*


*[Интерактив: Карточки: словарь трения — доступен на странице урока]*


## Частые вопросы

### Почему скрипит дверная петля?

Металл осей трётся о металл всухую. Капля масла заменяет сухое трение трением слоёв смазки — скрип исчезает.


### Почему на льду так скользко?

Гладкий лёд даёт очень слабое трение, а под давлением конька или ботинка на его поверхности образуется тонкая водяная плёнка — она работает как смазка. Поэтому даже без мороза ходить по льду опасно, а школьное крыльцо зимой посыпают песком.


### Зачем у шин протектор с рисунком?

Канавки отводят воду из пятна контакта, и резина цепляется за дорогу уже не по плёнке, а по шершавому рисунку протектора. Сцепление сохраняется даже на мокром асфальте, поэтому стёртый протектор меняют, не дожидаясь заносов.


### Что тяжелее: сдвинуть санки с места или тащить их дальше?

Сдвинуть: в момент срыва действует максимальное трение покоя, а оно больше трения скольжения. Поэтому дальше санки идут заметно легче, чем тронулись с места.


## Проверь себя (вопросы и ответы)

#### Вопрос 1: Какой вид трения мешает сдвинуть шкаф с места?
- ✅ трение покоя
- ☐ трение скольжения
- ☐ трение качения
- ☐ сопротивление воздуха

*Пояснение: Пока шкаф стоит, действует трение покоя — в момент срыва оно самое большое.*


#### Вопрос 2: Сила трения качения меньше силы трения скольжения.
- ✅ Правда
- ☐ Неправда

*Пояснение: Поэтому колёса и подшипники с шариками возят груз легче, чем санки волоком.*


#### Вопрос 3: Брусок тянут по столу равномерно, динамометр показывает 4 Н. Чему равна сила трения? Ответ в Н.
**Ответ:** 4

*Пояснение: Движение равномерное — силы скомпенсированы: трение равно тяге, 4 Н.*


#### Вопрос 4: Соедини вид трения и его пример.
- трение покоя — держит гвоздь в стене
- трение скольжения — санки скользят по снегу
- трение качения — шарики в подшипнике
- смазка — слой масла вместо сухих поверхностей

*Пояснение: Покой держит, скольжение тормозит едущее, качение — самое слабое, а смазка разделяет поверхности.*


#### Вопрос 5: Как уменьшают вредное трение? Выбери все способы.
- ✅ смазка деталей
- ✅ подшипники качения
- ✅ шлифовка поверхностей
- ☐ посыпание дорожки песком

*Пояснение: Смазка, подшипники и шлифовка снижают трение. Песок на дорожке, наоборот, увеличивает его — чтобы не поскользнуться.*


#### Вопрос 6: Почему после дождя машину заносит?
- ✅ мокрый асфальт слабее цепляется за шины, сцепление падает
- ☐ вода разгоняет машину
- ☐ трение шин становится слишком большим
- ☐ дорога становится прочнее

*Пояснение: Плёнка воды между шиной и дорогой уменьшает трение — колёса проскальзывают и машину уносит.*


#### Вопрос 7: Расставь поверхности от самого сильного трения для бруска к самому слабому.
**Правильный порядок:** наждачная бумага → деревянный стол → лёд

*Пояснение: Сильнее всего трение о шероховатую наждачку, меньше о стол, слабее всего о гладкий лёд.*


## Тренажёр

На [странице тренажёра](https://shkolniygid.ru/fizika/7-klass/trenie-v-zhizni/trenazher/) — 4 типов задач с бесконечными вариантами чисел, проверкой ответа и разбором каждого шага.