Положим брусок на доску и поднимем ее за один край. Брусок при этом не соскальзывает, то есть находится в равновесии. Поскольку две силы, действующие на брусок (сила тяжести и сила реакции опоры), не уравновешивают друг друга, то, очевидно, есть еще одна сила, которая уравновешивает силы тяжести и силы упругости, действующих в равной степени. Это и есть сила трения покоя.
Сила трения покоя возникает вследствие попытки сдвинуть одно с соприкасающихся тел относительно второго и направлена вдоль поверхностей соприкосновения тел так, что препятствует их относительному движению.
Причина возникновения сил трения покоя - та же, что и сил трения скольжения: это, главным образом, зацепление неровностей соприкасающихся тел.
Если увеличивать угол наклона доски, то за некоторое значение силы, действующей на брусок, он начинает скользить по поверхности доски, при этом трения покоя заменяется трением скольжения.
Следовательно, сила трения покоя не превышает некоторого максимального значения, которое называют максимальной силой трения покоя. Опыт показывает, что максимальная сила трения покоя примерно равна силе трения скольжения.
Сила трения качения
Если тело не скользит по поверхности другого тела, а катится, то трение, возникающее в месте их соприкосновения, называют трением качения. К трения качения можно отнести трения колес железнодорожного вагона о рельсы, колес автомобиля о мостовую, трения при перекатывании бочек или труб об грунт и т.п..
При одинаковых нагрузок сила трения качения значительно меньше силу трения скольжения, поэтому в тех случаях, когда нужно уменьшить силу трения, трение скольжения заменяют трением качения. С этой целью используют шариковые и роликовые подшипники. Применение шариковых или роликовых подшипников позволяет уменьшить силу трения в 20-30 раз.
Во время качения тело деформирует все новые и новые участки поверхности. Это является одной из причин возникновения силы трения качения. Обычно трения качения тем меньше, чем тверже поверхности соприкасающихся тел.