Našli smo silo trenja. Formula za silo trenja

Trenje je pojav, s katerim se ves čas srečujemo v vsakdanjem življenju. Ugotovite, ali je trenje škodljivo ali koristno, nemogoče. Če želite narediti še en korak na spolzkem ledu, je težko delo, na grobi površini asfalta hodi užitek. Deli vozil brez maščobe se obrabijo veliko hitreje.

Študija trenja, poznavanje njegovih osnovnih lastnosti omogoča osebi, da jo uporablja.

Sila trenja v fiziki

Force zaradi premikanja ali poskus gibanje površine telesa drugega, usmerjena proti smeri gibanja uporablja premikajočih se teles, ki se imenuje sile trenja. Modul torne sile, katere formula je odvisna od številnih parametrov, se razlikuje glede na vrsto odpornosti.

Razlikujejo se naslednje vrste trenja:

• počitek;

• zdrsi;

• valjanje.

Vsak poskus premika težkega predmeta (kabinet, kamen) vodi v stres človeške sile. Hkrati se subjekt ne sproži vedno. Ovira to trenje počitek.

Država počitka

Ocenjeno formula Trenje počitka ne omogoča dovolj natančnega določanja. Na podlagi tretjega Newtonov zakon velikost mirovanja je odvisna od uporabljene sile.

Zaradi naraščajoče sile se povečuje tudi trenja.

0 < F_{trojni alarm} < F_max

Trenje počitka ne dovoljuje, da se žeblji poganjajo v drevo, saj so gumijasti gumbi trdno zadržani. Zanimivo je, da je odpor počitka, ki omogoča hojo. In to je usmerjeno v gibanju osebe, ki je v nasprotju s splošnim stanjem stvari.

Pojav zdrsa

S povečanjem zunanje sile, ki poganja telo, do vrednosti največje torne sile počitka pride v gibanje. Pri drsenju enega telesa na površino drugega se upošteva drsna trenja. Njena vrednost je odvisna od lastnosti interakcijskih površin in sile navpičnega delovanja na površini.

Formula za izračun torne sile Drsnik: F = mu-P, kjer mu - koeficient sorazmernosti (drsni trenje), P - sila navpičnega (normalnega) tlaka.

Ena od gonilnih sil je drsna sila trenja, katere formula se zabeleži z uporabo reakcijske sile nosilca. Zaradi izpolnjevanja Newtonovega tretjega zakona so sile normalnega tlaka in reakcije nosilca enake po velikosti in nasproti v smeri: P = N.

Pred ugotovitvijo sile trenja, katere formula pridobi drugačno obliko (F = mu-N), določi moč reakcije.

Koeficient odpornosti pri drsenju se izvede eksperimentalno za dve torni površini, odvisno od kakovosti njihove obdelave in materiala.

Tabela. Vrednost koeficienta odpornosti za različne površine

Največja torna sila počitka, katere formulacija je bila napisana zgoraj, je mogoče definirati na enak način kot drsna trenja.

To postane pomembno pri reševanju problemov določanja sile gibajočega upora. Na primer, knjiga, ki jo poganja roka, pritisnjena od zgoraj, drsi pod delovanje upora za počitek, ki se pojavlja med roko in knjigo. Velikost upora je odvisna od vrednosti sile navpičnega pritiska na knjigo.

Rolling pojav

Prehod naših prednikov s voznih vozov na vozove se šteje za revolucionarno. Izum kolesa je največji izum človeštva. Vzdolžni trenje, ki se pojavi, ko se kolo premika po površini, je glede na odpornost proti drsenju precej slabše.

Pojav trenažnih sil je povezan s silami normalnega kolesnega pritiska na površini, ima naravo, ki jo razlikuje od drsenja. Zaradi lahke deformacije kolesa se v sredini oblikovanega območja in vzdolž robov pojavijo različne tlačne sile. Ta razlika v silah določa videz upora med valjanjem.

Izračunska formula za valjanje trenja se navadno vzame na enak način kot drsni proces. Razlika je razvidna izključno v vrednostih koeficienta upora.

Narava odpornosti

Ko se hrapavost površin utrjuje, se spremeni tudi vrednost sile trenja. Z veliko povečavo sta dve sosednji površini videti kot nepravilnosti z ostrimi vrhovi. Ko so nadgrajeni, se štrleče dele telesa dotikajo. Skupna površina stika je nepomembna. Pri premikanju ali poskušanju premikanja telesa "vrhovi" ustvarjajo upor. Velikost torne sile ni odvisna od površine kontaktnih površin.

Zdi se, da dve popolnoma gladki površini ne smejo imeti nikakršnega upora. V praksi je torna sila v tem primeru maksimalna. To neskladje razlaga narava izvora sil. To so elektromagnetne sile, ki delujejo med atomi vzajemnih teles.

Mehanski procesi, ki jih ne spremlja trenje v naravi, so nemogoči, ker ni možnosti, da bi "odklopili" električno interakcijo napolnjenih teles. Neodvisnost odpornih sil iz vzajemnega položaja teles omogoča, da jih imenujemo nonpotential.

Zanimivo je, da je sila trenja, katere formula je odvisna od hitrosti interakcijskih teles, sorazmerna s kvadratom ustrezne hitrosti. Za takšno silo je sila viskozne upornosti v tekočem stanju.

Gibanje v tekočini in plinu

Premikanje trdne snovi v tekoči ali plinski tekočini v bližini trdne površine spremlja viskozna upornost. Njegov izvor je povezan z interakcijo plasti tekočine, ki jo v procesu gibanja vleče trdno telo. Različna hitrost plasti je vir viskoznega trenja. Posebnost tega pojava je odsotnost tekočega trenja počitka. Ne glede na velikost zunanjega udarca telo pride v gibanje, medtem ko je v tekočini.

Odvisno od hitrosti pretoka odpornostjo sile s hitrostjo pretoka, oblike gibajočega telesa in viskoznosti tekočine določi. Gibanje v vodi in olju istega telesa spremlja drugačna odpornost na velikost.

Za majhne hitrosti: F = kv, kjer je k koeficient sorazmernosti, odvisno od linearnih dimenzij telesa in lastnosti medija, v je hitrost telesa.

Temperatura tekočine vpliva tudi na trenje v njej. V ledenomrzel vremenu vozilo segreti tako, da se olje segreje (viskoznost zmanjša) in pripomoglo k zmanjšanju poškodb motorja v kontaktni podatki.

Povečajte hitrost vožnje

Znatno povečanje hitrosti telesa lahko povzroči nastanek turbulentnih tokov, medtem ko se upor močno poveča. Vrednost ima: kvadrat hitrosti gibanja, gostoto medija in površino telesa. Formula za silo zaradi trenja ima drugačno obliko:

F = kv², kjer je k koeficient sorazmernosti, odvisno od oblike telesa in lastnosti medija, v je hitrost telesa.

Če je telo poenostavljeno, se turbulenca lahko zmanjša. Oblika telesa delfinov in kitov - odličen primer zakonov narave, ki vplivajo na stopnjo živali.

Energetski pristop

Delo premikanja telesa je ovirano zaradi odpornosti okolja. Pri uporabi zakona o ohranjanju energije je rečeno, da je sprememba mehanske energije enaka delovanju trenja.

Delo sile se izračuna po formuli: A = Fscosalpha-, kjer je F sila, s katero se telo premika z razdaljo s, alfa je kot med smeri sile in premikom.

Očitno je, da je uporna sila v nasprotju s premikom telesa, pri čemer je cosalpha- = -1. Delo torne sile, katere formula ima obliko A_tr = - Fs, vrednost je negativna. V tem primeru, mehanična energija postane notranja (deformacija, ogrevanje).