Трение покоя
На неподвижное тело никакое трение не действует. Но если приложить к телу внешнюю силу, пытаться его сдвинуть, возникнет трение покоя, сопротивляющееся этой силе. Сила трения покоя равна внешней силе, но направлена в противоположную сторону. Сила трения покоя не может превышать некоторой величины пропорциональной массе тела.
Сила трения зависит от свойств соприкасающихся поверхностей, которые выражают через коэффициент трения. Обычно он имеет значение от 0 до 1, но при взаимопроникновении/диффузии тел, или прилипании может превышать единицу.
Трение скольжения
Когда внешняя сила, приложенная к телу, становится больше максимально возможной силы трения покоя, тело срывается с места и приходит в движение. Трение покоя переходит в трение скольжения, сила которого в большую сторону от максимума уже не меняется, но постоянно колеблется снизу от этой величины.
При скольжении трущиеся поверхности могут нагреваться и менять свои свойства, что сказывается на коэффициенте трения.
Сила трения скольжения не всегда одинакова. При увеличении скорости скольжения сила трения сперва может снижаться, а затем резким скачком возрастать. При некоторой эластичной упругости материала скользящее тело может рывками изменять свои сцепные свойства даже при постоянной скорости скольжения.
" когда и при каких условиях они переходят друг в друга" на этот вопрос ответить не могу
Сила реакции опоры относится к силам упругости, и всегда направлена перпендикулярно поверхности. Она противостоит любой силе, которая заставляет тело двигаться перпендикулярно опоре. Для того чтобы рассчитать ее нужно выявить и узнать числовое значение всех сил, которые действуют на тело, стоящее на опоре.
1) amax = Fтр₀ / m - максимальное ускорение которое может сообщить сила трения покоя
amax = k * m * g / m = k * g = 0,1 * 10 м/с² = 1,0 м/с²
2) к доске приложена сила F = 20 Н
со стороны бруска на доску действует сила трения равная по 3-му закону Ньютона силе трения покоя Fтр = Fтр₀ = k * m * g
запишем уравнение 2-го закона Ньютона для доски
F - Fтр = (M + m) * a => a = (F - k * m * g) / (M + m)
a₁ = (20 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 0,33 м/с² - a₁ < amax => брусок не скользит
a₂ = (60 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 1,67 м/с² - a₂ > amax => брусок будет скользить
F = Fтр + (M + m) * a = 0,1 * 10 кг * 10 м/с² + 30 кг * 1,0 м/с² = 40 Н - сила приложенная к доске при которой начинается скольжение бруска по доске
