Качение металлических сфер по металлическим сферам
В жестком коромысле АВ закреплены два одинаковых металлических шарика С, расположенные примерно в 75 мм друг от друга (на рисунке один позади другого) и катящиеся по двум таким же шарикам О, размещенным на точно таком же расстоянии друг от друга и жестко закрепленным в основании прибора. Затухание колебаний маятника служит мерой сопротивления качению. При работе с большим периодом колебаний демпфирование за счет трения о воздух должно быть мало по сравнению с сопротивлением качению.
Для проверки этого был проведен опыт, в котором верхние шарики были сделаны из твердой стали, а нижние были заменены медными пластинками.
Трение качения, определенное с помощью опытов с затуханием колебаний, хорошо совпадает со значениями, полученными непосредственно на машине Элдреджа.
При качении металлических сфер было найдено, что трение качения велико для небольшого числа первых колебаний, совпадающих с начальной пластической деформацией. Примерно после пятидесяти наклонов трение становится постоянным, что соответствует стадии приработки, для которой характерны в основном упругие деформации.
Как и следовало ожидать, присутствие смазок не оказывает существенного влияния на трение.
Однако при отсутствии смазки маятник значительно более стабилен.
По этой причине большинство измерений выполнялось для несмазанных поверхностей. Первое и наиболее поразительное наблюдение состояло в том, что трение качения Я примерно пропорционально.
Это по существу та же зависимость, которая была получена для стального шарика, катящегося по приработанной канавке в металле.
Второй замечательный результат, где трение качения медного шарика О = 0,44 см по такому же медному шарику сравнивается с трением качения шарика из твердой стали (? = 0,44 см) по накатанной дорожке, сделанной на плоской поверхности образца из такой же меди.
В первом случае оба шарика деформировались одинаково; во втором — деформации подвергалась только медная поверхность.
Поэтому потерями в шарике из закаленной стали можно пренебречь.
