Сили, що виникають при рухові одного тіла по поверхні другого, називаються силами зовнішнього тертя, а сили, які виникають при відносному русі шарів речовини, називаються силами внутрішнього тертя. Будемо спочатку розглядати зовнішнє сухе (без змащування рідиною контактуючих поверхонь) тертя, яке буває трьох видів: тертя спокою; тертя ковзання; тертя кочення.

Сила тертя спокою виникає між контактуючими поверхнями тіл без їх відносного руху. Вона виникає за рахунок сил міжмолекулярної взаємодії і за рахунок зачеплення мікронерівностей (рис.3.2) та їх деформації. Мікронерівності зазнають деформації згинання, виникають пружні сили, які і зрівноважують зовнішню, паралельну до поверхонь силу F_τ. У відповідності з першим законом Ньютона тіло не рухається, коли рівнодіюча сил дорівнює нулю. Тому в загальному випадку сила тертя спокою дорівнює зовнішній силі, яка направлена паралельно контактуючим поверхням і протилежна їй за напрямком, F_сп= - F_τ.

Але сила тертя спокою не може зростати до нескінченності при зростанні сили F_τ. В деякий момент тіло прийде в рух. В момент перед початком руху сила тертя спокою досягає свого максимального значення F_{сп макс}=μ_спN, яке дорівнює добутку коефіцієнта тертя спокою μ_сп на силу нормального тиску N. Вести мову про силу тертя спокою втрачає сенс. Виникає сила тертя ковзання.

Сила тертя ковзання має таку ж природу, як і тертя спокою. Але при відносному русі нерівності не встигають глибоко зачепитись між собою, а як би пролітають одна над іншою. Тому сила тертя ковзання менша від сили тертя спокою. Сила терта ковзання завжди дорівнює добуткові коефіцієнта тертя ковзання μ_ковз і сили нормального тиску N: F_ковз=μ_ковзN.

Сила тертя кочення має іншу природу, ніж дві попередні. Коли колесо не рухається, картина деформації поверхонь симетрична відносно вертикального діаметра (рис.3.3,а). Рівнодіюча сила реакції N проходить через центр колеса. Тому її момент дорівнює нулю. При рухові колеса попереду виникає деформаційний горб, а за колесом поверхня не встигає відновити свою форму (рис.3.3,б) за рахунок так званого явища пружної післядії (для відтворення форми після деформації необхідний деякий час). Рівнодіюча сила реакції N проходить попереду центра колеса. Виникає момент цієї сили, який і гальмує рух колеса. Горизонтальна складова сили реакції і є сила тертя кочення, яка обернено пропорційна радіусу колеса: .

Сила тертя виникає також при русі молекул біологічної тканини одна відносно одної, що призводить до нагрівання тканин. Це явище використовується при НВЧ-терапії в медицині, коли заряджені макромолекули під дією змінного електричного поля з великою частотою коливаються в середовищі, а також при електрофорезі (електрофорез – рух частинок у рідині під дією електричного поля), коли органічні іони рухаються по міжклітинній рідині під дією постійного електричного поля. В останньому випадку сила тертя пропорційна до швидкості руху іонів: F=fv. При певній швидкості сила тертя зрівноважується з силою Кулона F=qE (E – напруженість електричного поля). Метод електрофорезу використовують для визначення молекулярної маси білків. Білок денатурують за допомогою детергента (додецилсульфату натрію), причому заряджені молекули детергента охоплюють молекулу білка у вигляді шуби (рис.3.4).


Чим більша молекулярна маса білка, тим більша довжина молекули, тим більше молекул детергента до нього приєднуються, тим більший заряд несе на собі молекула білка. Швидкість вимірюють експериментально і вираховують електрофоретичну рухливість:

(1)

Експериментально встановлена залежність між рухливістю і молекулярною масою макромолекули: u=b–a•lgM, де a і b – постійні, залежать від властивостей гелю.

Для визначення молекулярної маси досліджуваного білка треба побудувати калібровочну пряму по маркерних білках (із відомими молекулярними масами), як показано на рис.3.4а (для цього потрібно виміряти швидкість руху цих молекул в електричному полі і вирахувати рухливість), виміряти швидкість руху та вирахувати рухливість досліджуваного білка за формулою (1) і з графіка визначити молекулярну масу як показано на рис.3.4а.

При русі рідини (газу) по трубі (капілярі) виникає сила тертя із стінками труби, тому швидкість рідини біля стінок менша, ніж по центру. Якщо рідину поділити на шари, то між ними також виникає сила тертя. Її причина в тому, що внаслідок хаотичного руху відбувається зіткнення молекул та обмін молекулами між сусідніми швидшими і повільнішими шарами, тобто відбувається перенос імпульсу, і в результаті шари намагаються вирівняти свої швидкості. Силу тертя між ними називають силою в’язкості і вона визначається за законом Ньютона: , S - площа контакту між шарами, dv/dx - градієнт швидкості, η - коефіцієнт в'язкості, [η]=Па•с. В'язкість рідин – властивість, завдяки якій вирівнюються швидкості руху різних шарів рідини.

По швидкості витікання рідини з капіляра можна визначити коефіцієнт в’язкості. За допомогою віскозиметра вимірюють в’язкість біологічних рідин, що дає змогу визначати форму макромолекул та інші властивості.