Módne tendencie a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy

Trenie nastáva, keď sú telesá v priamom kontakte, čo bráni ich relatívnemu pohybu, a je vždy nasmerované pozdĺž kontaktnej plochy.

Trecie sily sú svojou povahou elektromagnetické, rovnako ako elastické sily. Trenie medzi povrchmi dvoch pevných telies sa nazýva suché trenie. trenie medzi pevný a kvapalné alebo plynné médium sa nazýva viskózne trenie.

Rozlišovať statické trenie, klzné trenie A valivé trenie.

Trenie odpočinku- vzniká nielen pri kĺzaní jedného povrchu po druhom, ale aj pri pokuse o toto kĺzanie. Statické trenie zabraňuje skĺznutiu nákladu na pohyblivom dopravnom páse, udržiava klince zapichnuté do dosky atď.

Statická trecia sila je sila, ktorá zabraňuje pohybu jedného telesa voči druhému, vždy nasmerovaného proti sile pôsobiacej zvonka rovnobežne s kontaktnou plochou, ktorá sa snaží presunúť predmet z jeho miesta.

Čím väčšia je sila smerujúca k pohybu telesa, tým väčšia je statická trecia sila. Avšak pre akékoľvek dve telesá, ktoré sú v kontakte, má určitú maximálnu hodnotu (F tr.p.) max, viac ako to nemôže byť a ktoré nezávisí od oblasti kontaktu povrchov:

(F tr.p.) max = μ p N,

kde μ p- koeficient statického trenia, N- podpora reakčnej sily.

Maximálna statická trecia sila závisí od materiálov telies a od kvality spracovania kontaktných plôch.

Klzné trenie. Ak na teleso pôsobíme silou, ktorá presahuje maximálnu statickú treciu silu, teleso sa pohne a začne sa pohybovať. Trenie v pokoji bude nahradené klzným trením.

Sila klzného trenia je tiež úmerná sile normálny tlak a reakčná sila podpery:

F tr \u003d μN.

valivé trenie. Ak teleso nekĺže po povrchu iného telesa, ale ako koleso sa odvaľuje, potom sa trenie, ktoré vzniká v mieste dotyku, nazýva valivé trenie. Keď sa koleso kotúľa po vozovke, neustále sa do nej tlačí, takže je pred ním vždy hrbolček, ktorý treba prekonať. To spôsobuje valivé trenie. Valivé trenie je menšie, čím je cesta tvrdšia.

Valivá trecia sila je tiež úmerná sile reakcie podpory:

F tr.kval = μ kval N,

kde μ kvalitu- koeficient valivého trenia.

Pokiaľ ide o μ kvalitu<< μ , pri rovnakom zaťažení je valivá trecia sila oveľa menšia ako klzná trecia sila.

Príčiny trecej sily sú drsnosť povrchov kontaktujúcich telies a intermolekulárna príťažlivosť v miestach dotyku trecích telies. V prvom prípade majú zdanlivo hladké povrchy v skutočnosti mikroskopické nerovnosti, ktoré sa pri posúvaní o seba zachytia a prekážajú pri pohybe. V druhom prípade sa príťažlivosť prejavuje aj pri dobre vyleštených povrchoch.

Pevná látka pohybujúca sa v kvapaline alebo plyne je ovplyvnená stredná sila odporu, namierené proti rýchlosti tela voči okoliu a spomaľujúce pohyb.

Odporová sila média sa objavuje len pri pohybe tela v tomto médiu. Nie je tu nič ako statická trecia sila. Naopak, predmety vo vode sa pohybujú oveľa ľahšie ako na tvrdom povrchu.

Sila trenia v pozemských podmienkach sprevádza akýkoľvek pohyb telies. Vyskytuje sa pri kontakte dvoch telies, ak sa tieto telesá navzájom pohybujú. Trecia sila smeruje vždy po styčnej ploche, na rozdiel od elastickej sily, ktorá smeruje kolmo (obr. 1, obr. 2).

Ryža. 1. Rozdiel medzi smermi trecej sily a pružnej sily

Ryža. 2. Plocha pôsobí na lištu a lišta pôsobí na plochu

Existujú suché a nevysušené typy trenia. Suchý typ trenia nastáva pri kontakte pevných látok.

Uvažujme tyč ležiacu na vodorovnej ploche (obr. 3). Ovplyvňuje ho gravitačná sila a reakčná sila podpery. Pôsobme na tyč malou silou , smerované pozdĺž povrchu. Ak sa tyč nepohybuje, potom je aplikovaná sila vyvážená inou silou, ktorá sa nazýva statická trecia sila.

Ryža. 3. Sila statického trenia

Statická trecia sila () opačným smerom a rovnakou veľkosťou ako sila, ktorá má tendenciu pohybovať telesom rovnobežne s povrchom jeho kontaktu s iným telesom.

So zvýšením „strižnej“ sily zostáva tyč v pokoji, preto sa zvyšuje aj statická trecia sila. S nejakou, dostatočne veľkou silou, sa tyč začne pohybovať. To znamená, že statická trecia sila sa nemôže zvyšovať do nekonečna - existuje horná hranica, nad ktorú nemôže byť. Hodnota tohto limitu je maximálna statická trecia sila.

Pôsobíme na tyči pomocou dynamometra.

Ryža. 4. Meranie trecej sily dynamometrom

Ak naň dynamometer pôsobí silou, potom je možné vidieť, že maximálna statická trecia sila sa zväčšuje s nárastom hmotnosti tyče, to znamená so zvýšením gravitačnej sily a reakčnej sily tyče. podpora. Ak sa vykonajú presné merania, ukážu, že maximálna statická trecia sila je priamo úmerná reakčnej sile podpery:

kde je modul maximálnej statickej trecej sily; N– sila reakcie podpory (normálny tlak); - koeficient statického trenia (proporcionalita). Preto je maximálna statická trecia sila priamo úmerná sile normálneho tlaku.

Ak vykonáme experiment s dynamometrom a tyčou konštantnej hmotnosti, pričom tyč otáčame na rôzne strany (zmena oblasti kontaktu so stolom), môžeme vidieť, že maximálna statická trecia sila sa nemení ( Obr. 5). Preto maximálna statická trecia sila nezávisí od kontaktnej plochy.

Ryža. 5. Maximálna hodnota statickej trecej sily nezávisí od kontaktnej plochy

Presnejšie štúdie ukazujú, že statické trenie je úplne určené silou pôsobiacou na telo a vzorec.

Statická trecia sila nie vždy bráni telesu v pohybe. Napríklad statická trecia sila pôsobí na podrážku topánky, pričom udeľuje zrýchlenie a umožňuje vám chodiť po zemi bez pošmyknutia (obr. 6).

Ryža. 6. Sila statického trenia pôsobiaca na podrážku topánky

Ďalší príklad: statická trecia sila pôsobiaca na koleso auta umožňuje rozbehnúť sa bez pošmyknutia (obr. 7).

Ryža. 7. Statická trecia sila pôsobiaca na koleso automobilu

Pri remeňových pohonoch pôsobí aj statická trecia sila (obr. 8).

Ryža. 8. Sila statického trenia v remeňových pohonoch

Ak sa teleso pohybuje, potom trecia sila pôsobiaca naň zo strany povrchu nezmizne, tento typ trenia sa nazýva klzné trenie. Merania ukazujú, že sila klzného trenia je prakticky rovnaká ako maximálna sila statického trenia (obr. 9).

Ryža. 9. Sila klzného trenia

Sila kĺzavého trenia je vždy nasmerovaná proti rýchlosti tela, to znamená, že bráni pohybu. V dôsledku toho, keď sa teleso pohybuje iba pôsobením trecej sily, udeľuje mu negatívne zrýchlenie, to znamená, že rýchlosť telesa neustále klesá.

Veľkosť klznej trecej sily je tiež úmerná sile normálneho tlaku.

kde je modul sily klzného trenia; N– sila reakcie podpory (normálny tlak); – koeficient klzného trenia (proporcionalita).

Obrázok 10 znázorňuje graf závislosti trecej sily od aplikovanej sily. Zobrazuje dve rôzne oblasti. Prvý úsek, v ktorom sa trecia sila zvyšuje so zvyšujúcou sa aplikovanou silou, zodpovedá statickému treniu. Druhý úsek, kde trecia sila nezávisí od vonkajšej sily, zodpovedá klznému treniu.

Ryža. 10. Graf závislosti trecej sily od pôsobiacej sily

Koeficient klzného trenia sa približne rovná koeficientu statického trenia. Koeficient klzného trenia je zvyčajne menší ako jedna. To znamená, že klzná trecia sila je menšia ako normálna tlaková sila.

Koeficient klzného trenia je charakteristický pre trenie dvoch telies o seba, závisí od toho, z akých materiálov sú telesá vyrobené a ako dobre sú opracované povrchy (hladké alebo drsné).

Vznik statických a klzných trecích síl je daný tým, že akýkoľvek povrch na mikroskopickej úrovni nie je rovný, na akomkoľvek povrchu sú vždy mikroskopické nehomogenity (obr. 11).

Ryža. 11. Povrchy telies na mikroskopickej úrovni

Keď sa dve telesá, ktoré sú v kontakte, pokúšajú pohybovať voči sebe navzájom, tieto nehomogenity sú zachytené a bránia tomuto pohybu. Pri malom množstve vynaloženej sily stačí tento záber na zabránenie pohybu telies, takže vzniká statické trenie. Keď vonkajšia sila prekročí maximálne statické trenie, potom záber drsnosti nestačí na udržanie telies a začnú sa vzájomne posúvať, pričom medzi telesami pôsobí klzná trecia sila.

K tomuto typu trenia dochádza, keď sa telesá prevaľujú cez seba alebo keď sa jedno teleso prevaľuje po povrchu druhého. Valivé trenie, podobne ako klzné trenie, dodáva telu negatívne zrýchlenie.

Vznik valivej trecej sily je spôsobený deformáciou valivého telesa a nosnej plochy. Takže koleso umiestnené na vodorovnom povrchu ho deformuje. Pri pohybe kolesa sa deformácie nestihnú spamätať, koleso tak musí neustále stúpať do malého kopca, čo spôsobuje moment síl, ktorý spomalí odvaľovanie.

Ryža. 12. Vznik valivej trecej sily

Veľkosť valivej trecej sily je spravidla mnohonásobne menšia ako klzná trecia sila, pričom všetky ostatné veci sú rovnaké. Vďaka tomu je valcovanie bežným typom pohybu v strojárstve.

Keď sa pevné teleso pohybuje v kvapaline alebo plyne, pôsobí naň odporová sila zo strany média. Táto sila smeruje proti rýchlosti tela a spomaľuje pohyb (obr. 13).

Hlavnou črtou odporovej sily je, že sa vyskytuje iba v prítomnosti relatívneho pohybu tela a jeho prostredia. To znamená, že statická trecia sila v kvapalinách a plynoch neexistuje. To vedie k tomu, že človek môže pohybovať aj ťažkým člnom, ktorý je na vode.

Ryža. 13. Odporová sila pôsobiaca na teleso pri pohybe v kvapaline alebo plyne

Modul sily odporu závisí od:

Od veľkosti tela a jeho geometrického tvaru (obr. 14);

Podmienky povrchu tela (obr. 15);

Vlastnosti kvapaliny alebo plynu (obr. 16);

Relatívna rýchlosť telesa a jeho prostredia (obr. 17).

Ryža. 14. Závislosti modulu odporovej sily od geometrického tvaru

Ryža. 15. Závislosti modulu sily odporu od stavu povrchu tela

Ryža. 16. Závislosti modulu sily odporu od vlastností kvapaliny alebo plynu

Ryža. 17. Závislosti modulu sily odporu od relatívnej rýchlosti telesa a jeho prostredia

Na obrázku 18 je znázornený graf závislosti odporovej sily od rýchlosti telesa. Pri relatívnej rýchlosti rovnej nule odporová sila nepôsobí na teleso. So zvyšovaním relatívnej rýchlosti odporová sila najprv rastie pomaly a potom sa zvyšuje rýchlosť rastu.

Ryža. 18. Graf závislosti odporovej sily od rýchlosti telesa

Pri nízkych hodnotách relatívnej rýchlosti je odporová sila priamo úmerná hodnote tejto rýchlosti:

kde je hodnota relatívnej rýchlosti; - koeficient odporu, ktorý závisí od druhu viskózneho média, tvaru a veľkosti telesa.

Ak je relatívna rýchlosť dostatočne veľká, potom sa odporová sila stane úmernou druhej mocnine tejto rýchlosti.

kde je hodnota relatívnej rýchlosti; je koeficient odporu vzduchu.

Výber vzorca pre každý konkrétny prípad je určený empiricky.

Teleso s hmotnosťou 600 g sa rovnomerne pohybuje po vodorovnej ploche (obr. 19). V tomto prípade naň pôsobí sila, ktorej hodnota je 1,2 N. Určte hodnotu súčiniteľa trenia medzi telesom a povrchom.

Trenie- jeden z druhov vzájomného pôsobenia telies. Vyskytuje sa pri kontakte dvoch telies. Trenie, rovnako ako všetky ostatné typy interakcie, podlieha Tretí Newtonov zákon: ak na jedno z telies pôsobí trecia sila, potom sila rovnakého modulu, ale smerujúca v opačnom smere, pôsobí aj na druhé teleso. Trecie sily, napr elastické sily, mať elektromagnetické prírody. Vznikajú ako výsledok interakcie medzi atómami a molekulami susedných telies.

Suché trecie sily nazývané sily, ktoré vznikajú pri kontakte dvoch pevných telies bez prítomnosti kvapalnej alebo plynnej vrstvy medzi nimi. Sú vždy smerované k dotyčnica na priľahlé povrchy.

Suché trenie, ku ktorému dochádza, keď sú telesá v relatívnom pokoji, sa nazývajú statické trenie. Statická trecia sila má vždy rovnakú veľkosť ako vonkajšia sila a smeruje opačným smerom (obr. 1.1.6).

Statická trecia sila nemôže prekročiť určitú maximálnu hodnotu (F tr) max. Ak je vonkajšia sila väčšia ako (F tr) max , dôjde k relatívnemu sklzu. Sila trenia sa v tomto prípade nazýva posuvná trecia sila. Smeruje vždy v opačnom smere ako je smer pohybu a vo všeobecnosti závisí od relatívnej rýchlosti telies. V mnohých prípadoch však možno považovať približne silu klzného trenia za nezávislú od veľkosti relatívnej rýchlosti telies a rovnú maximálnej sile statického trenia. Tento model suchej trecej sily sa používa na riešenie mnohých jednoduchých fyzikálnych problémov (obr. 1.1.7).

Skúsenosti ukazujú, že sila klzného trenia je úmerná sile normálneho tlaku telesa na podperu, a teda reakčnej sile podpery.

Koeficient úmernosti μ sa nazýva koeficient klzného trenia.

Koeficient trenia μ je bezrozmerná veličina. Zvyčajne je koeficient trenia menší ako jedna. Závisí od materiálov kontaktných telies a od kvality povrchovej úpravy. Pri kĺzaní je trecia sila nasmerovaná tangenciálne na kontaktné plochy v smere opačnom k ​​relatívnej rýchlosti (obr. 1.1.8).

Keď sa tuhé teleso pohybuje v kvapaline alebo plyne, viskózna trecia sila. Sila viskózneho trenia je oveľa menšia ako sila suchého trenia. Smeruje tiež v smere opačnom k ​​relatívnej rýchlosti tela. Pri viskóznom trení nedochádza k žiadnemu statickému treniu.

Sila viskózneho trenia silne závisí od rýchlosti telesa. Pri dostatočne nízkych rýchlostiach F tr ~ υ, pri vysokých rýchlostiach F tr ~ υ 2 . V tomto prípade koeficienty proporcionality v týchto pomeroch závisia od tvaru tela.

Trecie sily vznikajú aj pri rolovaní telesa. Avšak, keďže valivé trecie sily zvyčajne dosť malé. Pri riešení jednoduchých problémov sa tieto sily zanedbávajú.

Trecia sila vzniká v mieste dotyku dvoch telies a bráni vzájomnému pohybu týchto telies voči sebe. Vždy smeruje proti pohybu telies alebo smeru pôsobenia vonkajšej sily. Ak sú telá nehybné. V dôsledku trenia sa mechanická energia premieňa na tepelnú energiu.

Trenie sa delí na pokojové a pohybové. Trenie pohybu sa zase delí na valivé trenie a klzné trenie. Trenie nastáva, keď sa telesá, ktoré sú v kontakte, pokúšajú navzájom pohybovať.

Formula 1 - Sila trenia.

N - Podporná reakčná sila.

Mu - koeficient trenia.

Trenie pokoja, ako už názov napovedá, nastáva, keď je na telá aplikovaná sila tretej strany, ktorá sa snaží ich vzájomne premiestniť. Ale zatiaľ nie je žiadny pohyb. Nedochádza k pohybu práve preto, že mu bráni pokojová trecia sila. V momente, keď vonkajšia sila prevýši statickú treciu silu, vznikne klzná trecia sila.

Príčinou trecej sily je nerovnosť na povrchu kontaktných telies. Aj keď povrchy vyzerajú hladko, v skutočnosti pri veľkom zväčšení je povrch drsný. Sú to teda práve tieto nerovnosti na povrchu dvoch tiel, ktoré k sebe priliehajú.

Obrázok 1 - Kontaktné plochy.

Zdalo by sa, že ak sú povrchy vyleštené do zrkadlového lesku, potom by trenie medzi nimi malo, ak nie úplne zmiznúť, tak určite klesnúť na minimálnu hodnotu. V praxi sa však ukazuje, že to nie je také jednoduché. V prípade veľmi hladkých povrchov sa objavuje ďalší faktor zvyšujúci trenie. Toto je medzimolekulárna príťažlivosť. Pri veľmi jemnom spracovaní materiálu sú molekuly látky dvoch telies tak blízko seba, že vznikajú také silné príťažlivé sily, že bránia telesám vo vzájomnom pohybe.

Na veľkosť trecej sily má samozrejme vplyv aj sila, ktorá tlačí telesá proti sebe. Čím je vyššia, tým väčšia je trecia sila. Ak sa v zime váľate, dosť ľahko vyjdú prázdne sane v snehu. Ak dieťa sedí na saniach, bude ťažšie ho ťahať. No ak si do nich sadne dospelý človek, dobre si rozmyslíte, či sa vám ich vôbec oplatí vláčiť. Vo všetkých týchto prípadoch je kvalita povrchu sánok a povrchu snehu nezmenená. Ale gravitačná sila je iná, čo vedie k zvýšeniu trecej sily.

Okrem klzného trenia existuje aj valivá trecia sila. Podstata fenoménu sa opäť skrýva v názve. To znamená, že ide o trenie, ku ktorému dochádza počas valcovania jedného predmetu po povrchu druhého. Valivé trenie je mnohonásobne menšie ako klzné trenie.

Predstavte si kovovú guľu, ktorá sa valí po povrchu stola. V dôsledku deformácie stola a samotnej lopty nie je miesto kontaktu medzi nimi bod, ale určitý povrch. Výsledkom je, že bod aplikácie podpornej reakcie je posunutý mierne dopredu od stredu rovnováhy. A reakcia podpory je trochu späť. Výsledkom je, že normálna časť podpernej reakcie je kompenzovaná gravitačnou silou a tangenciálnou zložkou je valivá trecia sila.

Cieľ: Upevniť získané poznatky o trení a druhoch trenia.

Pracovný postup:

1. Preštudujte si teoretickú časť
2. Kompletná tabuľka 1.
3. Vyriešte problém podľa možnosti z tabuľky 2.
4. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.

stôl 1

tabuľka 2

Trecia sila je sila, ktorá vzniká medzi povrchmi kontaktujúcich telies. Ak medzi povrchmi nie je žiadne mazanie, potom sa trenie nazýva suché. Sila suchého trenia je priamo úmerná sile, ktorá tlačí povrchy proti sebe a smeruje v smere opačnom k ​​možnému pohybu. Koeficient proporcionality sa nazýva koeficient trenia. Prítlačná sila je kolmá na povrch. Nazýva sa to normálna podporná reakcia.

Zákony trenia v kvapalinách a plynoch sa líšia od zákonov suchého trenia. Trenie v kvapaline a plyne závisí od rýchlosti pohybu: pri nízkych rýchlostiach je úmerné štvorcu a pri vysokých rýchlostiach je úmerné tretej mocnine rýchlosti.

Vzorce riešenia:

Kde "k" je koeficient trenia, "N" je normálna reakcia podpery.

Druhý Newtonov zákon a pohybové rovnice vo vektorovej forme. F=ma

Podľa tretieho Newtonovho zákona N = - mg

výraz pre rýchlosť

Pohybové rovnice pre rovnomerne zrýchlený kinematický pohyb

; 0 - V = a t kde 0 je konečná rýchlosť V je počiatočná rýchlosť

Algoritmus na riešenie typického problému:

1. Stručne zapíšte stav problému.

2. Stav znázorníme graficky v ľubovoľnej referenčnej sústave s vyznačením síl pôsobiacich na teleso (bod), vrátane normálnej reakcie podpery a trecej sily, rýchlosti a zrýchlenia telesa.

3. Vzťažný systém na obrázku opravíme a označíme zavedením počiatku času a určením súradnicových osí pre sily a zrýchlenie. Je lepšie nasmerovať jednu z osí pozdĺž normálnej reakcie podpory a začať počítať čas v okamihu, keď je telo (bod) na nulovej súradnici.

4. Vo vektorovej forme napíšeme druhý Newtonov zákon a pohybové rovnice. Pohybové a rýchlostné rovnice sú závislosti posunu (dráhy) a rýchlosti od času.

5. Rovnaké rovnice zapisujeme v skalárnom tvare: v projekciách na súradnicové osi. Zapíšeme výraz pre treciu silu.

6. Rovnice riešime vo všeobecnom tvare.

7. Nahraďte hodnoty vo všeobecnom riešení, vypočítajte.

8. Zapíšte si odpoveď.

Teoretická časť
Trenie je odpor telies v kontakte voči vzájomnému pohybu. Trenie sprevádza každý mechanický pohyb a táto okolnosť má zásadný dôsledok v modernom technickom pokroku.
Sila trenia je sila odporu voči pohybu telies vo vzájomnom kontakte.Trenie sa vysvetľuje dvoma dôvodmi: drsnosťou trecích plôch telies a molekulárnou interakciou medzi nimi. Ak prekročíme hranice mechaniky, tak treba povedať, že sily trenia sú elektromagnetického pôvodu, rovnako ako sily pružnosti. Každá z vyššie uvedených dvoch príčin trenia sa v rôznych prípadoch prejavuje v inej miere. Napríklad, ak majú kontaktné povrchy pevných trecích telies výrazné nepravidelnosti, potom hlavný člen trecej sily, ktorá tu vzniká, bude spôsobený práve touto okolnosťou, t.j. nerovnosť, drsnosť povrchov trecích telies.Telesá pohybujúce sa trením voči sebe sa musia dotýkať povrchov alebo sa pohybovať jedno v prostredí druhého. Vzájomný pohyb telies nemusí nastať v dôsledku prítomnosti trenia, ak je hnacia sila menšia ako maximálna statická trecia sila. Ak sú kontaktné povrchy pevných trecích telies dokonale vyleštené a hladké, potom hlavný člen trecej sily vznikajúcej v tomto prípade bude určený molekulárnou adhéziou medzi trecími povrchmi telies.

Pozrime sa podrobnejšie na proces vzniku klzných a pokojových trecích síl na križovatke dvoch kontaktujúcich telies. Ak sa pozriete na povrchy telies pod mikroskopom, uvidíte mikronerovnosti, ktoré znázorníme vo zväčšenej forme (obr. 1, a) Uvažujme interakciu kontaktujúcich telies na príklade jednej dvojice nepravidelností ( hrebeň a žľab) (obr. 3, b). V prípade, že sa nesnaží vyvolať pohyb žiadna sila, je charakter interakcie na oboch svahoch mikrodrsností podobný. Pri tejto povahe interakcie sa všetky horizontálne zložky sily interakcie navzájom vyrovnávajú a všetky vertikálne zložky sa sčítajú a tvoria silu N (reakcia podpory) (obr. 2, a).

Iný obraz o interakcii telies sa získa, keď na jedno z telies začne pôsobiť sila. V tomto prípade budú kontaktné body prevažne na „svahoch“ vľavo na obrázku. Prvé telo bude vyvíjať tlak na druhé. Intenzitu tohto tlaku charakterizuje sila R. Druhé teleso v súlade s tretím Newtonovým zákonom bude pôsobiť na prvé teleso. Intenzitu tohto pôsobenia charakterizuje sila R (podporná reakcia).Sila R

možno rozložiť na zložky: sila N, smerujúca kolmo na kontaktnú plochu telies a sila Fsc, smerujúca proti pôsobeniu sily F (obr. 2, b).

Po zvážení interakcie telies treba poznamenať dva body.
1) Pri spolupôsobení dvoch telies v súlade s tretím Newtonovým zákonom vznikajú dve sily R a R", pre uľahčenie zohľadnenia pri riešení úloh silu R rozložíme na zložky N a Fsc (Ftr v prípad pohybu).
2) Sily N a F Tp sú rovnakej povahy (elektromagnetická interakcia); nemohlo to byť inak, keďže ide o zložky tej istej sily R.
V modernej technike má veľký význam nahradenie klzného trenia valivým trením, aby sa znížili škodlivé účinky trecích síl. Valivá trecia sila je definovaná ako sila potrebná na rovnomerné priamočiare odvaľovanie telesa v horizontálnej rovine. Na základe skúseností sa zistilo, že valivá trecia sila sa vypočíta podľa vzorca:

kde F je sila valivého trenia; k je koeficient valivého trenia; P je tlaková sila valivého telesa na podperu a R je polomer valivého telesa.

Z praxe je zrejmé, zo vzorca je zrejmé, že čím väčší je polomer valivého telesa, tým menšiu prekážku mu robí nerovnosť nosnej plochy.
Všimnite si, že koeficient valivého trenia, na rozdiel od koeficientu klzného trenia, je pomenovaná hodnota a je vyjadrená v jednotkách dĺžky - metroch.
Klzné trenie sa nahrádza valivým trením v nevyhnutných a možných prípadoch výmenou klzných ložísk za valivé.

Existuje vonkajšie a vnútorné trenie (inak nazývané viskozita). Tento druh trenia sa nazýva vonkajšie, pri ktorom v miestach dotyku pevných telies vznikajú sily, ktoré bránia vzájomnému pohybu telies a smerujú tangenciálne k ich povrchom.

Vnútorné trenie (viskozita) je druh trenia, ktorý spočíva v tom, že so vzájomným posunom. Vrstvy kvapaliny alebo plynu medzi nimi sú tangenciálne sily, ktoré bránia takémuto pohybu.

Vonkajšie trenie sa delí na pokojové trenie (statické trenie) a kinematické trenie. Trenie pokoja vzniká medzi pevnými pevnými telesami, keď sa ktorékoľvek z nich pokúša pohnúť. Kinematické trenie existuje medzi navzájom sa dotýkajúcimi pohyblivými tuhými telesami. Kinematické trenie sa zasa delí na klzné trenie a valivé trenie.

Trecie sily zohrávajú v živote človeka dôležitú úlohu. V niektorých prípadoch ich používa a v iných s nimi bojuje. Trecie sily majú elektromagnetickú povahu.
Druhy trecích síl.
Trecie sily majú elektromagnetickú povahu, t.j. trecie sily sú založené na elektrických silách interakcie molekúl. Závisia od rýchlosti pohybu telies voči sebe navzájom.
Existujú 2 typy trenia: suché a tekuté.
1. Kvapalné trenie je sila, ktorá vzniká, keď sa pevné teleso pohybuje v kvapaline alebo plyne, alebo keď sa jedna vrstva kvapaliny (plynu) pohybuje voči druhej a tento pohyb spomaľuje.

V kvapalinách a plynoch neexistuje žiadna statická trecia sila.
Pri nízkych rýchlostiach v kvapaline (plyne):
Ftr= k1v,
kde k1 je koeficient odporu vzduchu v závislosti od tvaru, veľkosti karosérie a od svetla v médiu. Určené skúsenosťami.

Pri vysokých rýchlostiach:
Ftr= k2v,
kde k2 je koeficient odporu vzduchu.
2. Suché trenie je sila vznikajúca pri priamom kontakte telies a je vždy nasmerovaná pozdĺž kontaktných plôch elektromagnetických telies práve prerušovaním molekulárnych väzieb.
Trenie odpočinku.
Zvážte interakciu tyče s povrchom stola Povrch telies v kontakte nie je absolútne rovný. Najväčšia príťažlivá sila vzniká medzi atómami látok, ktoré sú od seba v minimálnej vzdialenosti, teda na mikroskopických výčnelky. Celková sila príťažlivosti atómov telies, ktoré sú v kontakte, je taká významná, že aj pri pôsobení vonkajšej sily pôsobiacej na tyč rovnobežne s povrchom jej kontaktu so stolom zostáva tyč v pokoji. To znamená, že sila pôsobiaca na tyč sa v absolútnej hodnote rovná vonkajšej sile, ale smeruje opačne. Táto sila je statická trecia sila. Keď aplikovaná sila dosiahne maximálnu kritickú hodnotu dostatočnú na prerušenie väzieb medzi výstupkami, tyč sa začne posúvať po stole. Maximálna statická trecia sila nezávisí od plochy dotyku povrchu Podľa tretieho Newtonovho zákona je normálna tlaková sila v absolútnej hodnote rovná sile reakcie podpory N.
Maximálna statická trecia sila je úmerná sile normálneho tlaku:

kde μ je koeficient statického trenia.

Koeficient statického trenia závisí od charakteru povrchovej úpravy a od kombinácie materiálov, z ktorých sú kontaktné telesá vyrobené. Kvalitné spracovanie hladkých kontaktných plôch vedie k zvýšeniu počtu priťahovaných atómov a tým aj k zvýšeniu koeficientu statického trenia.

Maximálna hodnota statickej trecej sily je úmerná modulu sily F d tlaku, ktorým pôsobí teleso na podperu.
Hodnotu statického koeficientu trenia je možné určiť nasledovne. Teleso (plochú tyč) necháme ležať na naklonenej rovine AB (obr. 3). Pôsobia na ňu tri sily: gravitačná sila F, statická trecia sila Fp a reakčná sila podpery N. Normálovou zložkou Fp gravitácie je tlaková sila Fd, ktorú vytvára teleso na podperu, t.j.
FН=Fд. Tangenciálna zložka gravitácie Ft je sila smerujúca k pohybu telesa po naklonenej rovine.
Pri malých uhloch sklonu a je sila Ft vyvážená statickou trecou silou Fp a teleso je v pokoji na naklonenej rovine (reakčná sila podpery N podľa tretieho Newtonovho zákona má rovnakú veľkosť a opačný smer ako sila Fd, tj vyrovnáva to).
Uhol sklonu a budeme zväčšovať, kým sa teleso nezačne šmýkať po naklonenej rovine. V tomto okamihu
Fт=FпmaxZ obr. 3 ukazuje, že Ft = Fsin = mgsin; Fn \u003d Fcos \u003d mgcos.
dostaneme
fн=sin/cos=tg.
Po zmeraní uhla, pri ktorom začína kĺzanie telesa, je možné vypočítať hodnotu koeficientu statického trenia fp podľa vzorca.

Ryža. 3. Trenie odpočinku.
klzné trenie

Klzné trenie nastáva pri relatívnom pohybe kontaktujúcich telies.
Sila klzného trenia je vždy smerovaná v smere opačnom k ​​relatívnej rýchlosti telies v kontakte.
Keď sa jedno teleso začne kĺzať po povrchu iného telesa, väzby medzi atómami (molekulami) pôvodne nehybných telies sa prerušia a trenie sa zníži. Pri ďalšom relatívnom pohybe telies sa medzi atómami neustále vytvárajú nové väzby. V tomto prípade zostáva sila klzného trenia konštantná, o niečo menšia ako sila statického trenia. Rovnako ako maximálna statická trecia sila, aj klzná trecia sila je úmerná normálnej tlakovej sile, a teda reakčnej sile podpery:
, kde je koeficient klzného trenia (), v závislosti od vlastností kontaktných plôch.

Ryža. 3. Klzné trenie

testovacie otázky

1. Čo je vonkajšie a vnútorné trenie?
2. Aký typ trenia je statické trenie?
3. čo je suché a tekuté trenie?
4. Aká je maximálna statická trecia sila?
5. Ako určiť hodnotu koeficientu statického trenia?