Módne trendy 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 elektromagnetickej povahy, rovnako ako elastické sily. Trenie medzi povrchmi dvoch pevných látok sa nazýva suché trenie. trenie medzi pevné telo a kvapalné alebo plynné médium sa nazýva viskózne trenie.

Rozlišovať statické trenie, klzné trenie A valivé trenie.

Statické trenie- nastáva nielen vtedy, keď jeden povrch kĺže po druhom, ale aj pri pokuse spôsobiť 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- pozemná reakčná sila.

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. Pokojové trenie bude nahradené klzným trením.

Klzná trecia sila je tiež úmerná sile normálny tlak a pozemná reakčná sila:

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. Čím je cesta tvrdšia, tým je valivé trenie nižšie.

Valivá trecia sila je tiež úmerná reakčnej sile podpery:

F tr.kach = μ kach N,

Kde μ kvalitu- koeficient valivého trenia.

Pretože μ kvalitu<< μ pri rovnakých zaťaženiach je valivá trecia sila oveľa menšia ako klzná trecia sila.

Príčinami trenia je drsnosť povrchov kontaktujúcich telies a medzimolekulová príťažlivosť v miestach dotyku trecích telies. V prvom prípade majú povrchy, ktoré sa javia ako hladké, v skutočnosti mikroskopické nerovnosti, ktoré sa pri posúvaní o seba zachytia a prekážajú pri pohybe. V druhom prípade sa príťažlivosť prejaví aj pri dobre vyleštených povrchoch.

Na pevné teleso pohybujúce sa v kvapaline alebo plyne pôsobí stredná sila odporu, namierené proti rýchlosti tela voči okoliu a brániace pohybu.

Odporová sila média sa objavuje iba pri pohybe telesa 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 vtedy, keď sa dve telesá dostanú do kontaktu, 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 elastickej sily

Ryža. 2. Povrch pôsobí na blok a blok pôsobí na povrch

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

Uvažujme blok ležiaci na vodorovnej ploche (obr. 3). Pôsobí naň gravitácia a pozemná reakčná sila. Pôsobme na blok malou silou , smerované pozdĺž povrchu. Ak sa blok nepohybuje, znamená to, že aplikovaná sila je vyvážená inou silou, ktorá sa nazýva statická trecia sila.

Ryža. 3. Statická trecia sila

Pokojová 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 určitou dostatočne veľkou silou sa blok 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.

Vyvinieme tlak na blok pomocou dynamometra.

Ryža. 4. Meranie trecej sily pomocou dynamometra

Ak naň dynamometer pôsobí silou, potom môžete vidieť, že maximálna statická trecia sila sa zväčšuje so zvyšujúcou sa hmotnosťou bloku, to znamená so zvyšujúcou sa gravitáciou a reakčnou silou podpory. Ak sa vykonajú presné merania, ukážu, že maximálna statická trecia sila je priamo úmerná sile reakcie podpory:

kde je modul maximálnej statickej trecej sily; N– reakčná sila zeme (normálny tlak); – koeficient statického trenia (proporcionalita). Preto je maximálna statická trecia sila priamo úmerná normálnej tlakovej sile.

Ak vykonáte experiment s dynamometrom a blokom konštantnej hmotnosti, pričom blok otáčate na rôzne strany (zmena oblasti kontaktu so stolom), môžete vidieť, že maximálna statická trecia sila sa nemení (obr. 5). V dôsledku toho 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.

Sila statického trenia nie vždy bráni pohybu telesa. Napríklad statická trecia sila pôsobí na podrážku topánky, udeľuje zrýchlenie a umožňuje kráčať po zemi bez pošmyknutia (obr. 6).

Ryža. 6. Sila statického trenia pôsobiaca na podrážku topánky

Ďalší príklad: statická trecia sila pôsobiaca na koleso automobilu vám umožňuje začať sa pohybovať bez šmyku (obr. 7).

Ryža. 7. Sila statického trenia 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, trecia sila pôsobiaca naň z povrchu nezmizne; tento typ trenia sa nazýva klzné trenie. Merania ukazujú, že sila klzného trenia je takmer rovnaká ako maximálna statická trecia sila (obr. 9).

Ryža. 9. Kĺzavá trecia sila

Posuvná trecia sila je vždy nasmerovaná proti rýchlosti pohybu telesa, to znamená, že bráni pohybu. V dôsledku toho, keď sa teleso pohybuje iba pod vplyvom trenia, udeľuje mu negatívne zrýchlenie, to znamená, že rýchlosť tela neustále klesá.

Veľkosť sily klzného trenia je tiež úmerná sile normálneho tlaku.

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

Obrázok 10 znázorňuje graf trecej sily v závislosti od použitej sily. Zobrazuje dve rôzne oblasti. Prvý úsek, v ktorom sa trecia sila zvyšuje so zvyšujúcou sa aplikovanou silou, zodpovedá statickému treniu. Druhý úsek, v ktorom 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. Typicky je koeficient klzného trenia 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).

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

Ryža. 11. Povrchy telies na mikroskopickej úrovni

Keď sa dve telesá, ktoré sú v kontakte, pokúsia pohybovať sa voči sebe navzájom, tieto diskontinuity sa zapoja a zabránia tomuto pohybu. Pri malom množstve aplikovanej sily stačí tento záber na zabránenie pohybu telies, takže vzniká statické trenie. Keď vonkajšia sila prekročí maximálne statické trenie, záber drsnosti nestačí na udržanie telies a začnú sa voči sebe pohybovať, 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. Koleso umiestnené na vodorovnom povrchu ho teda deformuje. Pri pohybe kolesa sa deformácie nestihnú spamätať, koleso tak musí neustále stúpať do malého kopca, čo spôsobuje moment sily, 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 rolovanie bežným typom pohybu v technológii.

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

Hlavnou črtou ťahovej sily je, že vzniká iba za prítomnosti relatívneho pohybu telesa a jeho prostredia. To znamená, že v kvapalinách a plynoch neexistuje statická trecia sila. To vedie k tomu, že človek dokáže po vode pohnúť aj s ťažkou bárkou.

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. Závislosť modulu sily odporu od geometrického tvaru

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

Ryža. 16. Závislosť modulu odporovej sily od vlastností kvapaliny alebo plynu

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

Obrázok 18 ukazuje graf sily odporu v závislosti od rýchlosti tela. Pri relatívnej rýchlosti rovnej nule odporová sila nepôsobí na telo. Keď sa relatívna rýchlosť zvyšuje, odporová sila rastie najskôr pomaly a potom sa zvyšuje rýchlosť rastu.

Ryža. 18. Graf sily odporu versus rýchlosť tela

Pri nízkych relatívnych rýchlostiach je odporová sila priamo úmerná veľkosti tejto rýchlosti:

kde je hodnota relatívnej rýchlosti; – koeficient odporu, ktorý závisí od typu 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). Zároveň naň pôsobí sila, ktorej veľkosť 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 rovnakej veľkosti, ale smerovaná v opačnom smere, pôsobí aj na druhé teleso. Trecie sily, napr elastické sily, mať elektromagnetické prírody. Vznikajú v dôsledku interakcie medzi atómami a molekulami kontaktujúcich telies.

Suché trecie sily sú sily, ktoré vznikajú pri kontakte dvoch pevných telies v neprítomnosti kvapalnej alebo plynnej vrstvy medzi nimi. Sú vždy smerované k dotyčnica na kontaktné 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, dochádza k relatívnemu sklzu. Trecia sila 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 silu klzného trenia približne považovať za nezávislú od relatívnej rýchlosti telies a rovnú maximálnej statickej trecej sile. Tento model suchej trecej sily sa používa na riešenie mnohých jednoduchých fyzikálnych problémov (obr. 1.1.7).

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

Koeficient proporcionality 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 smerovaná 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. Je tiež nasmerovaný 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 . Okrem toho koeficienty proporcionality v týchto pomeroch závisia od tvaru tela.

Trecie sily vznikajú aj pri rolovaní telesa. Avšak, s valivé trecie bahno 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. K statickému treniu dochádza, keď sa telesá, ktoré sú v kontakte, pokúšajú navzájom pohybovať.

Formula 1 - Trecia sila.

N - Pozemná reakčná sila.

Mu - Koeficient trenia.

Statické trenie, ako už názov napovedá, nastáva, keď na telesá pôsobí vonkajšia sila, ktorá má tendenciu ich vzájomne premiestňovať. Ale pohyb ešte nevznikol. Nedochádza k pohybu práve preto, že mu bráni sila statického trenia. V momente, keď vonkajšia sila prevýši silu statického trenia, vznikne klzná trecia sila.

Príčinou trenia sú nerovnosti na povrchu kontaktujúcich telies. Aj keď povrchy vyzerajú hladko, v skutočnosti pri veľkom zväčšení je jasné, že povrch je drsný. Sú to teda práve tieto nerovnosti na povrchu dvoch tiel, ktoré k sebe priliehajú.

Obrázok 1 - Kontaktné povrchy.

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 všetko nie je také jednoduché. V prípade veľmi hladkých povrchov sa objavuje ďalší faktor, ktorý zvyšuje 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 v zime váľate prázdne sane v snehu, vyjde to celkom ľahko. Ak dieťa sedí na saniach, bude ťažšie ho ťahať. No ak si do nich sadne dospelý človek, dvakrát si rozmyslíte, či sa vám ich vôbec oplatí ťahať. Vo všetkých týchto prípadoch je kvalita povrchu saní 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 toto je trenie, ku ktorému dochádza, keď sa jeden predmet prevalí 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 podporné reakcie sú trochu pozadu. V dôsledku toho je normálna časť podpernej reakcie kompenzovaná gravitačnou silou a tangenciálnou zložkou je valivá trecia sila.

Cieľ: Upevniť nadobudnuté poznatky o trení a druhoch trenia.

Pokrok:

1. Preštudujte si teoretickú časť
2. Vyplňte tabuľku 1.
3. Vyriešte problém pomocou voľby z tabuľky 2.
4. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.

stôl 1

tabuľka 2

Trecia sila- je to sila, ktorá vzniká medzi povrchmi telies, ktoré sa dotýkajú. Ak medzi povrchmi nie je žiadne mazanie, potom sa trenie nazýva suché. Sila suchého trenia je priamo úmerná sile pritláčajúcej povrchy k 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 zemná reakcia.

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

Vzorce na riešenie:

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 – konečná rýchlosť V – počiatočná rýchlosť

Algoritmus na riešenie typického problému:

1. Stručne zapíšte podmienky problému.

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

3. Opravíme a označíme referenčný systém na obrázku, pričom uvedieme počiatok času a určíme súradnicové osi 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 súradnici nula.

4. Druhý Newtonov zákon a pohybové rovnice napíšeme vo vektorovej forme. Pohybové rovnice a rýchlosť sú závislosti pohybu (dráhy) a rýchlosti od času.

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

6. Riešte rovnice vo všeobecnom tvare.

7. Dosaďte veličiny do všeobecného riešenia a 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 podstatný 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 s trením voči sebe sa musia dotýkať povrchov alebo sa pohybovať jedno v prostredí druhého. Vzájomný pohyb telies nemusí vzniknúť 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 žiadna sila vyvolať pohyb, 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“ naľavo od vzoru. Prvé telo bude tlačiť 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 povrch dotyku telies a sila Fsc, smerujúca proti pôsobeniu sily F (obr. 2, b).

Po zvážení interakcie telies treba poznamenať dva body.
1) Pri interakcii 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 Fst (v prípade pohybu Ftr) .
2) Sily N a F Tp majú rovnakú povahu (elektromagnetická interakcia); Nemôže to byť inak, keďže ide o zložky rovnakej sily R.
Nahradenie klzného trenia valivým trením je v modernej technológii veľmi dôležité na zníženie škodlivých účinkov trecích síl. Valivá trecia sila je definovaná ako sila potrebná na rovnomerné priamočiare odvaľovanie telesa pozdĺž horizontálnej roviny. Skúsenosti ukázali, že sila valivého trenia sa vypočíta podľa vzorca:

kde F je valivá trecia sila; k-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 predstavuje nerovný povrch podpery.
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 známe ako viskozita). Vonkajšie trenie je druh trenia, pri ktorom v miestach dotyku pevných telies vznikajú sily, ktoré bránia vzájomnému pohybu telies a smerujú tangenciálne k ich povrchom.

Vnútorné trenie (viskozita) je typ trenia, ktorý vzniká pri vzájomnom pohybe. Vrstvy kvapaliny alebo plynu medzi nimi vytvárajú tangenciálne sily, ktoré bránia takémuto pohybu.

Vonkajšie trenie sa delí na statické trenie (statické trenie) a kinematické trenie. Medzi pevnými pevnými telesami, keď sa pokúšajú pohnúť jedným z nich, dochádza k statickému treniu. Kinematické trenie existuje medzi vzájomne sa dotýkajúcimi pohyblivými pevnými 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 sú elektromagnetického charakteru, t.j. Trecie sily sú založené na elektrických silách interakcie medzi molekulami. Závisia od rýchlosti pohybu telies voči sebe navzájom.
Existujú 2 typy trenia: suché a tekuté.
1. Kvapalné trenie je sila, ktorá vzniká pri pohybe pevného telesa v kvapaline alebo plyne alebo pri pohybe jednej vrstvy kvapaliny (plynu) 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 v závislosti od tvaru, veľkosti telesa a prostredia. Určené skúsenosťami.

Pri vysokých rýchlostiach:
Ftr= k2v,
kde k2 je koeficient odporu vzduchu.
2. Suché trenie je sila, ktorá vzniká pri priamom kontakte telies a je vždy smerovaná pozdĺž kontaktných plôch elektromagnetických telies práve prerušovaním molekulárnych väzieb.
Kľudové trenie.
Uvažujme interakciu kvádra s povrchom stola. Povrch kontaktujúcich telies nie je absolútne rovný. Najväčšia príťažlivá sila vzniká medzi atómami látok umiestnenými v minimálnej vzdialenosti od seba, to znamená na mikroskopických výbežkoch . Celková sila príťažlivosti atómov a telies v kontakte je taká významná, že aj pod vplyvom vonkajšej sily pôsobiacej na blok rovnobežne s povrchom jeho kontaktu so stolom zostáva blok v pokoji. To znamená, že na blok pôsobí sila rovnajúca sa veľkosti vonkajšej sily, ale v opačnom smere. Táto sila je statická trecia sila. Keď aplikovaná sila dosiahne maximálnu kritickú hodnotu dostatočnú na pretrhnutie väzieb medzi výstupkami, blok sa začne posúvať po stole. Maximálna statická trecia sila nezávisí od plochy kontaktu s povrchom. Podľa tretieho Newtonovho zákona sa normálna tlaková sila rovná veľkosti reakčnej sily podpery N.
Maximálna statická trecia sila je úmerná normálnej tlakovej sile:

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 k zvýšeniu koeficientu statického trenia.

Maximálna hodnota statickej trecej sily je úmerná modulu sily Fd tlaku vyvíjaného telesom na podperu.
Hodnotu koeficientu statického trenia je možné určiť nasledovne. Teleso (plochú tyč) necháme ležať na naklonenej rovine AB (obr. 3). Pôsobia na ňu tri sily: tiažová sila F, statická trecia sila Fп a sila reakcie podpery N. Normálová zložka Fп tiažovej sily predstavuje tlakovú silu Fд, ktorú vytvára teleso na podpere, 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 je podľa tretieho Newtonovho zákona rovná veľkosti a opačnému smeru ako sila Fd, t.j. vyrovnáva ju).
Uhol sklonu a budeme zväčšovať, kým sa teleso nezačne posúvať po naklonenej rovine. V tomto okamihu
Fт=FпmaxZ obr. 3 je zrejmé, 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. Statické trenie.
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 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

Kontrolné 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?