Friktionskraft - Definition, Formel, Species, Sådan finder du?

Friktionskraft: Mængde, retning

Med friktionens kraft kommer du bogstaveligt talt på tværs af hvert sekund. Hver gang du interagerer med nogen overflade - gå på asfalt, sidde på en stol, drikke te fra en kop - friktionskraften virker på dig.

Friktion - Dette er interaktionen i planet for at kontakte to overflader.

For at oversætte friktion til matematikens sprog, introduceres konceptet friktionskraft .

Friktionskraft - Dette er en værdi, der karakteriserer friktionsprocessen i størrelsesorden og retning.

Friktionskraften måles, såvel som enhver magt - i Newton.

Friktionsstyrken opstår af to grunde:

  • Forskellige ruhed, ridser og andre "ufuldkommenheder" af overflader. Disse defekter gøres ondt, når de kontakter og er skabt af den kraft, der sænker bevægelse.
  • Når kontaktfladerne er praktisk taget glatte (før det ideal er det umuligt at bringe, men stræber efter det - det betyder at stræbe kraften af ​​friktion til nul), så bliver afstanden mellem dem minimal. I dette tilfælde forekommer molekylerne af stoffet af disse overflader. Tiltrækningen skyldes samspillet mellem de elektriske ladninger af atomer. I denne henseende kan du ofte høre ordlyden "friktionskraften er kraften til elektromagnetisk natur"

Friktionskraften er altid rettet mod kropshastigheden. I denne henseende er alt enkelt, men der er altid et spørgsmål:

Hvor friktionskraften er fastgjort

I opgaver, noget som noget som: "Bord overfladen er helt glat." Det betyder, at der ikke er nogen friktionskraft i denne opgave. Ja, i det virkelige liv er det umuligt, men i navnet på en smuk matematisk model bliver friktion ofte forsømt.

Bare rolig på grund af denne uretfærdighed, og løser simpelthen opgaverne uden friktion, hvis vi så udtrykket "glat overflade".

Tør og viskøs friktion

Der er en meget stor forskel mellem din kontakt med vand i poolen under svømning og kontakt mellem asfalten og hjulene på din cykel.

I tilfælde af svømning beskæftiger vi os med viskøst friktionsmodstandsfænomen, når man kører et solidt i en væske eller luft. Flyet er også viskøs friktion og vandt den arrogante due fra din gård.

Men tør friktion er fænomenet modstand ved at kontakte to faste stoffer. For eksempel, hvis en skolepige lyver på en stol eller en skurk fra filmen gnider sine hænder - det vil være tørfriktion.

Og hvis skurken er ren og gnider hænderne, fastgør en antiseptisk på dem?

Derefter denne viskøse friktion, på trods af at hænderne er solide. I dette tilfælde er der et vådt lag.

En viskøs friktion i skolens kursus af fysikken betragtes ikke i detaljer, men tør - demonteres langs og på tværs af. Tør friktion har også sorter, lad os tale om dem.

Friktion af hvile

Hvis du beslutter dig for at flytte en lastbil fra stedet, er det usandsynligt, at du vil lykkes. Ikke at vi ikke tror på dig - det er nemt at gøre dette på grund af det faktum, at en persons masse er mange gange mindre end lastbilens masse, og friktionskraften forhindrer det. Verden er grusom, hvad skal man gøre her.

I det tilfælde, hvor friktionskraften er, men kroppen ikke bevæger sig fra stedet, beskæftiger vi os med Styrken af ​​hvile friktion.

Styrken af ​​friktion af fred er lig med kraften til stød. For eksempel, hvis du forsøger at flytte fra scenen, virker på dem med kraften af ​​trækkraft 10 n, så vil friktionskraften være lig med 10 N.

Styrken af ​​friktionsstøtte

FTR = flyagi.

FTR - Slip Friktion Force [H]

Flyver - prisstrum [H]

Lidt øvelse!

En opgave

Find kraften i stiktion af hvile for kroppen, som trækkraften i 4 N.

Afgørelse:

Kroppen hviler, det betyder det

FTR = FLYADS = 4N

Svar: Friktionskraften er 4 n.

Endnu flere praksis er skysmart i børnenes skole. I stedet for kedelige afsnit venter barnet på interaktive øvelser med øjeblikkelig automatisk check og onlinebræt, hvor du kan tegne og trække sammen med læreren.

Skriv ned barnet til en gratis indledende lektion i fysik, så han laver venner med fysik og ikke var bange for skolekontrol.

Glidende friktion

Og lad os nu glide på skøjteløb. Rinklen er glat nok, men som vi allerede har fundet ud af, vil friktionskraften stadig være til stede og beregnes med formlen:

Slip Friktion Force.

Ftr = μn.

FTR - Slip Friktion Force [H]

μ - friktionskoefficient [-]

N - POWER af reaktionsstøtten [H]

Den friktionskraft, vi får på denne formel, vil være den maksimale mulige - det vil sige, at der ikke længere er overalt.

Strømreaktionsstøtte - Dette er den kraft, som støtten virker på kroppen. Det er numerisk lig med styrken af ​​det normale tryk og er modsat retning.

Strømreaktionsstøtte

Kraften i det normale tryk er det samme som kropsvægten?

Ikke rigtig. Kraften til det normale tryk er altid rettet mod en vinkelret på overfladen (normal - vinkelret på overfladen). Vægten er ikke nødvendigvis rettet vinkelret på overfladen.

Som en del af skoleåret er vægten altid rettet vinkelret på overfladen Derfor kan kraften i reaktionen af ​​støtten ligeledes lig med vægten.

Læs mere om kropsvægt i vores artikel

Hvis kroppen er på den vandrette overflade, vil reaktionskraften af ​​bæreren være lig med tyngdekraften: n = mg.

Friktionskoefficient - Dette er en overflade karakteristisk. Det bestemmes eksperimentelt, har ikke dimension og viser, hvor meget overfladen er glat - jo mere koefficienten, den mere køligere overflade. Friktionskoefficienten er positiv og oftest mindre end en.

Vi vil være årvågen!

Fra formlen følges afhængigheden af ​​friktionskraften fra kontaktområdet ikke. For eksempel, hvis du sætter en bjælke en side og trækker på bordet, og vend derefter til en anden, ikke lige i området, og gør det samme - friktionskraften vil ikke ændre sig.

Opgave 1.

Massen af ​​katten, der ligger på bordet, er 5 kg. Friktionskoefficient μ = 0,2. Katten er fastgjort til den eksterne kraft svarende til 2,5 N. Hvilken slags friktion opstår det?

Afgørelse:

Ved betingelsen af ​​denne opgave er det umuligt at forstå, vores kat bevæger sig eller ej. Beslutningen om, hvorvidt vi svarer til styrken af ​​stødkraften, er det umuligt at acceptere straks. I sådanne tilfælde skal du stadig beregne i henhold til formlen:

F = μn.

Da katten ligger på den vandrette overflade, er reaktionskraften af ​​bæreren i dette tilfælde lig med tyngdekraften: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

Vi fik den højest mulige friktionskraft. Ekstern kraft under opgavens tilstand er mindre end maksimum. Det betyder, at katten er alene. Friktionskraften balancerer den eksterne kraft. Det svarer derfor til 2,5 N.

Svar: Der er en friktionskraft på 2,5 n

Opgave 2.

Badger glider langs vandret plan. Find friktionskoefficienten, hvis friktionskraften er 5 timer, og kroppens tryk på flyet - 20 N.

Afgørelse:

I denne opgave ved vi, at Barcuchk dias. Så du skal bruge formlen:

Ftr = μn.

Da Badger er placeret på den vandrette overflade, er støttekraften af ​​støtten i dette tilfælde lig med trykket på trykket på planet: n = fd.

Ftr = μfd.

Udtryk friktionskoefficienten:

μ = FTR / FD = 5/20 = 0,25

Svar: Friktionskoefficienten er 0,25

Opgave 3.

Din bedstemors puddel, der vejer 5 kg, glider vandret overflade. Slip Friktion Force er 20 N. Find friktionskraften, hvis puddelen vil miste meget, og dens masse vil falde to gange, og friktionskoefficienten forbliver uændret.

Afgørelse:

I denne opgave ved vi, at puddelen glider. Så du skal bruge formlen:

Ftr = μn.

Da puddelen er på den vandrette overflade, er reaktionskraften af ​​bæreren i dette tilfælde lig med tyngdekraften: n = mg.

Ftr = μmg.

Udtryk friktionskoefficienten:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Nu beregner vi kraften af ​​friktion for masse, mindre end to gange:

Formel: Ground Friktion Force

Svar: Friktionskraften vil være lig med 10 N.

Opgave 4.

Den studerende udførte et forsøg for at studere glidende friktionskraft ved at flytte en bar med belastninger jævnt langs vandrette overflader ved hjælp af et dynamometer.

Laming med laster

Resultaterne af eksperimentelle målinger af stangens masse med belastning m, stangens kontakt og overfladen S og den påførte kraft F er præsenteret i tabellen.

Hvad er friktionens kraft i fysik

Definition

Friktionskraften kaldes den kraft, der vises under bevægelsen, når der er et strejf af to legemer af hinanden, og som har modstand mod denne bevægelse (altid rettet mod den modsatte bevægelse).

Jo større værdien af ​​friktionskraften mellem de to organer, jo vanskeligere at bevæge dem i forhold til hinanden. Eksempel

Et eksempel kan være en papkasse, der vejer 20 kg, som bevæger sig rundt i lejligheden. Friktionskraften mellem kassen og laminatet i samme rum vil være meget mindre end mellem en kasse og et tæppe med en lang bunke til en anden. I det første tilfælde er at flytte kassen ret let, i den anden - vanskelige.

Advarsel!!!! Hvis læreren opdager plagiering i arbejde, for ikke at undgå store problemer (op til fradrag). Hvis du ikke har mulighed for at skrive dig selv, bestil her.

To organer med friktion om hinanden, de oplever virkningen af ​​Newtons tredje lov. Friktionskraften, der handler på det første objekt, er lig med værdien af ​​friktionskraften, der påvirker det andet objekt. Men de to af disse styrker har den nøjagtige modsatte retning.

Hvad der måles

Friktionens fysiske karakter består i interaktionen mellem atomer og molekyler af organer, der kommer i kontakt med hinanden.

I fysik er det sædvanligt at underskrive styrken af ​​friktionen af ​​det store latinske bogstav F med mærket af tr.: F Tr. .

Måling af denne fysiske værdi udføres i Newton (H).

Typer af friktionskraft med eksempler

Afhængigt af bevægelsen og typen af ​​overflader, der interagerer med hinanden, skelnes der flere klassifikationer af friktionskoncepter.

I retning af handling

Ved karakteren af ​​bevægelsen af ​​organer er friktionskræfter kendetegnet:

  1. Hvile . Det har altid en nulværdi og opstår, når de to organer berøres, hvilket er i ro i forhold til hinanden.
  2. Glide . Dette er en klassisk type friktion, der opstår, når to kroppe er glide i forhold til hinanden. Værdien af ​​denne værdi afhænger af kropsvægt (jo større masse, jo større friktionskraften) og overfladens natur (glider på is / glidende på jorden).
  3. Rolling. . Denne kraft vises, når en genstand ruller over overfladen af ​​en anden (bil på vejen). Takket være den opdagelse, at friktionskraften ved rulning til tider er mindre i forhold til friktionskraften under glide, vores forfædre og opfandt en af ​​de vigtigste opfindelser af menneskeheden - hjulet.
  4. Verifikation . Denne type kraft vises, når en krop roterer over overfladen af ​​en anden.

Efter type interagerende overflader

Friktion selv er også et par arter:

  1. Tør. Det opstår, når der er et strejf af en ven af ​​solide overflader.
  2. Viskos (væske). Det sker, når det faste stof berøres med væske eller gas. Som regel er styrken af ​​viskøs friktion meget mindre tør friktion.
  3. Blandet. Det forekommer mellem de strenge overflader af faste stoffer, mellem hvilke smøremiddellaget er placeret.

Intern og ekstern friktion

Friktion sker:

Eksternt forekommer, når de faste legemer kommer. De interne manifesterer sig i samspillet mellem gas eller væsker. Inde i et enkelt legeme, placering i forhold til hinanden.

Friktionskoefficient

For at gøre beregningen af ​​friktionskraften er det nødvendigt at kende friktionskoefficienten (K), som afhænger af overfladematerialet og ikke har måleenheder i SI-systemet.

Friktionskoefficienten er en konstant fysisk mængde, hvis værdi for alle slags organer kan anerkendes fra bordet.

Friktionskoefficient

Formler til beregning af friktionskraft

For kroppen placeret på en vandret overflade Beregningen af ​​friktionskraften er lavet af formlen:

\ (F_tr = k \ gange n \)

Hvor k er friktionskoefficienten, og n er kraften i understøtningsreaktionen.

Ud fra formlen til beregning af friktionskraften er det klart, at i tillæg til friktionskoefficienten er det nødvendigt at kende kraften af ​​understøtningsreaktionen (N), som er lig med tyngdekraften og afhænger af kropsvægten ( M) og accelerere det frie fald (g):

\ (N = m \ gange g \)

Når du kører en krop Ved skrånende overflade Formlen for at finde friktionskraft er kompliceret:

\ (F = k \ gange m \ gange g \ gange \ cos \ alpha \)

Hvor \ (\ cos \ alpha \) - Dette er forholdet mellem hjørnet af kategorien for hypotennet af den resulterende trekant.

Organer på den skrånende overflade

Afhængigt af betingelserne for at finde friktionskraften er det nødvendigt at vælge at beregne en af ​​de ovennævnte formler.

Planlægning af injektionskraftens afhængighed fra trækkraften

Planlægning af injektionskraftens afhængighed fra trækkraften
  • Bestemmelse af friktionskraft
  • Typer af friktionskraft
  • Hvordan finder du friktionskraft?
  • Formel af friktionskraft
  • Anbefalet litteratur og nyttige links
  • Friktionskraft, Video
  • Friktionskraften stammer fra kontakten af ​​overfladerne af to fysiske organer, der er i bevægelse mod hinanden. Teorien om friktion siden sindet var bekymret for menneskehedens sind, gamle ingeniører: bygherrer af de egyptiske pyramider, Stonehenge i England eller mystiske Stonestorms på påskeøen, de alle (også og deres moderne kolleger) løst det presserende problem og deres moderne kolleger) løst det presserende problem med friktion og hvordan man minimerer det. Efter alt gør friktionskraften det svært at flytte tunge belastninger på jorden (de samme sten til pyramider eller stonehenge), og for at lette denne opgave, er vores fjerne forfædre blevet opfundet en sådan nyttig opfindelse som et hjul og mange andre vigtige opdagelser er blevet lavet. I vores artikel vil vi se på friktionens styrke i det fysiske aspekt, vi vil analysere, hvordan det virker på de eller andre organer, som der er dens typer og formler til beregning.

    Bestemmelse af friktionskraft

    Hvad er friktionskraft? Den klassiske definition lyder som denne: Friktionskraften er den kraft, der vises, når de to legemer kontaktes under bevægelsen og forebygge denne meget bevægelse. Med andre ord er den mere friktionskraft mellem kropperne, jo sværere er det at flytte dem i forhold til hinanden. Hvad angår friktionens fysiske karakter, fremgår det som et resultat af samspillet mellem atomer og kropsmolekyler i kontakt med hinanden.

    Det er også værd at bemærke, at med de to krops friktion, virker den tredje Newton-lov om dem: Friktionskraften, der handler på den første krop (krop A), er lig med friktionens kraft på anden krop (B), Kun modulet er den modsatte retning.

    friktion

    På dette billede er friktionskraften på køleskabet lig med kraften af ​​friktion, der virker på gulvet, men disse kræfter er rettet mod modsatte sider.

    Typer af friktionskraft

    Afhængigt af arten af ​​kroppens bevægelse skelnes sådanne typer friktionskræfter som:

    • Hvile. Friktionsstyrken af ​​hvile opstår, når de to kroppe kommer, hvilket dog ikke bevæger sig i forhold til hinanden, og er nul.
    • Glide. Slip Friktionskraft er den mest klassiske illustration af friktionshandlinger, opstår, når glidende organer i forhold til hinanden. Det påvirker størrelsen (end det er mere, jo mere friktionskraft), overfladens natur (selvfølgelig, når friktionens styrke vil være mange gange mindre end når de glider på jorden).
    • Rullende. Rolling Friktionskraft vises, når en krop ruller over overfladen af ​​en anden, for eksempel ved kørsel af en cykel eller bil. Ved rulning er friktionskraften meget mindre end når den glider. Dette er en erfaren, empirisk etableret, men de fjerne forfædre, der opfandt hjulet - den største opfindelse i videnskab og teknologi.
    • Grave. Drejens friktionskraft manifesteres, når enkeltkroppen drejes over den anden overflade.
    Typer af friktionskraft

    Hvad angår selve friktionen, sker det også et par arter:

    • Dry - manifesterer sig i kontakt med faste overflader.
    • En viskøs, også lignende friktion kaldes væske, vises, når man kontakter et faststof med væske eller gas. For eksempel påføres en viskøs (flydende) friktion på skibet, der flyder på vand, såvel som på vandoverfladen. Kraften af ​​viskøs friktion er normalt meget mindre tør friktion.
    • Blandet opstår, når der er et smøremiddellag mellem overflader, der kommer i kontakt.

    En interessant kendsgerning: I Siege of Constantinople i 1453 trak tyrkerne for at omgå den særlige kæde, der blokerede vejen til de tyrkiske skibe i Golden Horn Bay trak dem på land. Og for at reducere friktionsstyrken, når de flyttede store tunge krigsskibe, lavede gulvbelægning fra træskinner, som blev rigeligt smurt med svinefedt. Således på grund af smøremidlet og blandet friktion, hvis styrke er meget mindre end med friktions tørre, udførte tyrkerne med succes deres hensigt og bringer forsvarerne af konstantinopel til ægte forvirring.

    Sultan Mehmed II ser transporten af ​​sine fartøjer

    Sultan Mehmed II overholder transporten af ​​sine skibe.

    Som du kan se, kendskab til lovene i fysik og mekanikere mere end én gang og ikke to fandt deres praktiske udførelsesform i det virkelige liv.

    Men tilbage fra historien igen til fysik, er friktion også opdelt i ekstern og intern. Ekstern friktion er karakteristisk for interaktionen af ​​udelukkende faste legemer. Intern friktion er kendetegnet ved viskositet og forekommer i interaktionen mellem væsker eller gasser, og en sådan interaktion kan forekomme inde i det betingede enkeltkrop. For eksempel i vandene i Verdenshavet er der forskellige strømme, med et koldere eller varmere vand, i samspillet mellem disse strømme mellem dem og indre friktion forekommer.

    Hvordan finder du friktionskraft?

    For at beregne friktionskraften skal du kende friktionskoefficienten K, som afhænger af overfladens natur. Friktionskoefficienten er en konstant værdi, og dens værdi kan opnås fra et specielt bord.

    friktionskoefficient

    Ud over friktionskoefficienten er det nødvendigt at kende kraften af ​​understøtningsreaktionen N, som i det væsentlige er lig med tyngdekraften (tyngdekraften) afhængigt af kroppens masse (M) og fremskynder det frie fald . Dens formel har følgende formular:

    N = m * g

    Hvor m er kroppens masse, og G er accelerationen af ​​det frie fald, dette er en konstant værdi på 9,8 m / s 2.

    Formel af friktionskraft

    Friktionskraften beregnes ved hjælp af reaktionen af ​​støtte N og friktionskoefficienten K. Formuleringen af ​​friktionskraften vil have følgende form:

    F. Tr. = K * N.

    I nogle formler indikeres friktionskoefficienten K ved symbolet μ.

    De beregninger, der er skrevet ovenfor, er gyldige i det enkleste tilfælde, når kroppen ligger på en strengt vandret overflade.

    Friktionskraft på den vandrette overflade

    Hvis bevægelsen opstår på det skrånende plan, er beregningerne af friktionskraften noget mere kompliceret. Kroppen, som før, virker tyngdekraften og reaktionen af ​​overfladestøtten, men ikke i en retning.

    Friktionskraft på den skrånende overflade

    Således vil friktionskraftformel for kroppen, som bevæger sig langs den skrånende overflade, have følgende form:

    F. Tr. = K * m * g * cosa.

    Hvor k er friktionskoefficienten, m - kropsvægt, g gravitationskonstant (husk at det er 9,8 m / s 2), COSa er forholdet mellem kategorien ved siden af ​​hjørnet, til trekanten hypothenuze (cosinus).

    Formel af friktion

    Ved bestemmelse af friktionskraften på skrånende overflader er forbindelsen mellem fysik og geometri klart manifesteret.

    Anbefalet litteratur og nyttige links

    • Friktionskraft. Zftsh, MIPT. Lysedato 14. februar 2019.
    • Yenohovich A. S. Fysik Håndbog. - Oplysning, 1978. - P. 85. - 416 s.
    • Zaitsev A. K. Grundlæggende om undervisning om friktion, slid og smøring af biler. Del 1. Friktion i maskinerne. Teori, beregning og design af lejer og glidende spidser. Mashgiz. M.-L. - 1947. 256 s.
    • Bowden F. P., Tabor D. Friktion og smøring af faste stoffer. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J.: Glidende friktion. Fysiske principper og applikationer. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und ReyBung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologi bis zur numerischen simulering, springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Friktion og slid af materialer. Wiley-Interscience, 1995.

    Friktionskraft, Video

    Og i slutningen af ​​den uddannelsesmæssige video om vores artikel.

    Forfatter: Pavel Chaika, chefredaktør for tidsskriftet

    Når artiklen skriver, forsøgte at gøre det til den mest interessante, nyttige og høj kvalitet. Jeg ville være taknemmelig for enhver tilbagemelding og konstruktiv kritik i form af kommentarer til artiklen. Også dit ønske / spørgsmål / tilbud kan skrive til min mail [email protected] eller i Facebook, med respekt, forfatter.

    Friktion - processen med interaktion mellem deres relative bevægelse (forskydning) eller når kroppen bevæger sig i et gasformigt eller flydende medium. Anderledes kaldt friktionsinteraktion (Eng. Friktion. ). Undersøgelsen af ​​friktionsprocesser er involveret i en del af fysik, som kaldes mekanik af friktionsinteraktion eller tribologi.

    Frekvensen har hovedsagelig en elektronisk karakter, forudsat at stoffet er i normal tilstand. I superledende tilstand væk fra den kritiske temperatur er den vigtigste "kilde" af friktionen fononer, og friktionskoefficienten kan falde flere gange. [Link 1] .

    Friktionskraft

    Visninger.

    I nærværelse af den relative bevægelse af de to kontaktområder af friktionskraft, der opstår som følge af deres interaktion, kan opdeles i:

    • Glidende friktion - den kraft, der opstår i en korrekt bevægelse af et af de kontakter / interaktive organer i forhold til den anden og virker på denne krop i retningen modsat diasretningen.
    • Rullende friktion - øjeblikket for kræfter som følge af at rulle en af ​​to kontakter / interaktive organer i forhold til den anden.
    • Friktion af hvile - kraft, der opstår mellem to kontaktorganer og forebyggelse af forekomsten af ​​relativ bevægelse. Denne kraft skal overvindes for at bringe to kontaktorganer i bevægelse i forhold til hinanden. Det forekommer i mikroswits (for eksempel under deformation) i kontaktorganer. Det virker i retningen modsat retningen af ​​en mulig relativ bevægelse.

    I fysik af interaktion er friktion lavet til at opdele på:

    • Tør Ved interaktion af faste legemer er ikke adskilt af yderligere lag / smøremidler (herunder faste smøremidler) - forekom en meget sjælden sag i praksis. Det karakteristiske særpræg med tørfriktion er tilstedeværelsen af ​​en signifikant kraft af rensning af hvile;
    • Grænse Når kontaktområdet kan indeholde lag og sektioner af forskellig art (oxidfilm, væske og så videre) - det mest almindelige tilfælde af friktion af glidende.
    • Blandet når kontaktområdet indeholder sektioner af tør og flydende friktion
    • flydende (viskøs) , med interaktionen af ​​organer adskilt af et lag af fast krop (grafitpulver), væske eller gas (smøring) af forskellige tykkelser - som regel, forekommer under rullfriktion, når hårde vingekroppe nedsænkes i væske, den viskøse friktion værdi er kendetegnet ved mediumets viskositet;
    • Elastohydrodynamic. Når intern friktion i smørematerialet er afgørende. Det forekommer med at øge de relative bevægelseshastigheder.

    På grund af kompleksiteten af ​​fysisk-kemiske processer, der forekommer i det friktionsmæssige interaktionsområde, er friktionsprocesserne ikke fundamentalt en beskrivelse ved hjælp af metoder til klassisk mekanik.

    Amonton Law - Cool

    Hovedkarakteristika for friktion er friktionskoefficient \ Mu.som bestemmes af materialer, hvorfra overfladerne af interagerende organer er lavet.

    I de enkleste tilfælde, friktionskraften F.og normal belastning (eller strøm Normal reaktion) N_ {normal}tilhørende ulighed

    | F | \ leqslant \ mu {n_ {normal}},

    Påføring på ligestilling kun i nærværelse af relativ bevægelse. Dette forhold hedder Amontons lov - Coulomb.

    Amontons lov - Coulomb med vedhæftning

    For de fleste par materialer, værdien af ​​friktionskoefficienten \ Mu.overstiger ikke 1 og ligger i området 0,1 - 0,5. Hvis friktionskoefficienten overstiger 1 (\ Mu> 1)Det betyder, at der er magt mellem kontaktorganer. Adhæsion N_ {adhæsion}og formlen til beregning af friktionskoefficienten ændres til

    \ Mu = \ frac {f} {n_ {normal} + n_ {adhesion}}.

    Applikationsværdi

    Friktion i mekanismer og maskiner

    I de fleste traditionelle mekanismer (DVS, biler, gear gear osv.) Spiller friktion en negativ rolle, hvilket reducerer effektiviteten af ​​mekanismen. For at reducere friktionskraft anvendes forskellige naturlige og syntetiske olier og smøremidler. I moderne mekanismer bruger dette mål også belægninger (tynde film) til detaljerne. Med miniaturisering af mekanismer og oprettelse af mikroelektromekaniske systemer (MEMS) og nanoelektromekaniske systemer (NAMS) øges størrelsen af ​​friktionen sammenlignet med de kræfter, der opererer i mekanismen, og bliver meget signifikant (\ Mu \ Geqslant 1)Og samtidig kan det ikke reduceres med konventionelle smøremidler, hvilket medfører betydelig teoretisk og praktisk interesse for ingeniører og forskere til dette område. For at løse friktionsproblemet oprettes nye metoder til nedgang inden for rammerne af tribologi og overfladevidenskab ( engelsk ).

    Kobling med en overflade

    Tilstedeværelsen af ​​friktion giver evnen til at bevæge sig på overfladen. Så, når du går præcist, netop på grund af friktion, forekommer sålerne med et gulv, som et resultat af, at gulvafstødningen og bevægelsen fremad. Koblingen af ​​bilens hjul (motorcykel) med overfladen af ​​vejen sikres. For at øge forbedringen af ​​denne kobling udvikles nye former og specielle typer af gummi til dæk, og anti-riller er installeret på racerbiler, stærkere trykmaskinen til sporet.

    se også

    Magasiner

    Litteratur

    • Dreagin B. V. Hvad er friktion? M.: Ed. Academy of Sciences af Sovjetunionen, 1963.
    • Kravelsky I. V., Shcheders V. S. Udvikling af friktionsvidenskab. Tør friktion. M.: Ed. Academy of Sciences af Sovjetunionen, 1956.
    • Frolov, K.V. (Ed.) Moderne tribologi: resultater og udsigter . Lki, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Friktionen og smøring af faste stoffer. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Glidende friktion. Fysiske principper og applikationer. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologi bis zur numerischen simulering , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Friktion og slid af materialer. Wiley-Interscience, 1995.

    Links.

    Friktionskraften fremgår, når to overflader kommer i kontakt og bevæger sig i forhold til hinanden. Processen studerer fysik, især mekanikere. Det anser de grundlæggende love, der er uberettiget over for kroppen, når de er flyttet og interaktion, finder ud af årsagerne til at påvirke ændringen i emnets position.

    Definition og natur af friktionskraft

    Friktionskraft F. Tr. Det opstår, når du rører to kroppe. Det skaber forhindringer for deres yderligere bevægelse.

    Årsager til friktionskraft

    Dette sker, når samspillet mellem atomer og molekyler fra hvilke elementer består. Derfor er arten af ​​dets udseende elektromagnetiske bølger. Det virker i to retninger, er rettet mod begge organer.

    I dette tilfælde ændres værdien i modulet ikke. Hvis styrken virker på en af ​​de to kontaktorganer, påvirker den den anden.

    På emnet resterende uden bevægelse er styrken af ​​hvile friktion påvirket. Mens dens værdi vil overstige den eksterne indgriben, forsøger det ikke at ændre positionen.

    Friktionskraft

    Når størrelsen stiger til en bestemt grænse, vil der være et skridt på et nyt sted. Derefter vises glidende friktionskraften, dens retning er modsat for forskydningen af ​​individet.

    På grund af friktionshandlingen er det umuligt at bevæge sig for evigt. Bevægelsen vil ende efter en vis tid. Hvis den eksterne kraft igen overstiger værdien af ​​hvilefriktionen, vil bevægelsen genoptage.

    Typer af friktionskraft

    Hovedtyper af friktion:

    1. Hvile. Det modstår eksterne faktorer, der forsøger at skifte kroppen. I deres fravær er dens værdi lig med nul.

    2. Glide. Det er direkte afhængig af friktionskoefficienten og værdierne for den kraft, som overfladen sætter tryk på kroppen. Dens virkning er altid vinkelret på overfladen. Det er normalt lavere end den maksimale trænerfriktionskraft.

    3. Rullende. Det opstår, når en krop ruller over overfladen af ​​en anden. For eksempel, når du kontakter hjulet på en ridning cykel med en dyr eller når lejemekanismen kører. Den har en meget mindre effekt end friktionen af ​​slip, hvis de resterende forhold betragtes som uændrede. Dens opdagelse er blevet uundværlig for teknologi. Hjul og rund dele, roterende og skiftende stilling, er grundlaget for mange mekanismer og arbejde af køretøjer.

    4. Grave. Det ser ud til, når et element begynder at rotere over overfladen af ​​en anden.

    Typer af friktionskraft

    Friktion selv kan være flere typer:

    1. Tør. Manifesterer sig i kontakt med faste overflader. De observerer ikke andre materialer og lag. Sådan i naturen og livet er ekstremt sjældent.

    2. Viskos. Det kaldes også væske. Det forekommer, når den faste krop interagerer med væske eller gas. De kan strømme forbi et stationært emne. Eller det bevæger sig i et væske eller gasformigt stof. For eksempel trækkes båden på rebtovet. Kroppen gør det navigere på det øverste lag af væske eller gas. Som om det trækker ham. Til gengæld virker det på et andet lag nedenfor. Jo længere fra kroppen, jo lavere er lagets hastighed. Dette skyldes et fald i indflydelsen af ​​et fast emne. En friktionskraft opstår mellem lagene, da organerne bevæger sig i forhold til hinanden. Det fører til deres bremsning, hvilket betyder, at det virker på et solidt, stopper det. Temperaturen bestemmer graden af ​​viskositet af stoffer. For eksempel falder det, når olien opvarmes. Det er tydeligt synligt på bilmotorens arbejde. Når bilen var på forkølet i lang tid, skal motoren først varme op for at øge hastigheden af ​​sin rotation. Gasfoderafhængighed. Viskositet vokser med stigende temperatur.

    3. Blandet. Det observeres, når der er et smøremiddellag mellem legemer i kontakt med overflader.

    Viskøs friktion

    Også friktion er opdelt i indre og ekstern. Sidstnævnte opstår, når interaktionen mellem faste stoffer. Så du kan tildele tørfriktion.

    Den indre er kendetegnet ved viskositet. Det er i samspillet mellem væsker eller gas, at forskydningen forekommer inde i en krop, når lagene bevæger sig i forhold til hinanden.

    Sådan finder du friktionskraft

    atten

    For at finde friktionens kraft, skal du kende friktionskoefficienten K afhængigt af overfladens egenskaber. Dette er en konstant værdi, hvis værdi tages fra tabellerne.

    Friktionskoefficient Tabel.

    Reaktionskraften af ​​bæreren er også nødvendig. Den ønskede værdi bestemmes af arbejdet med to værdier:

    F. Tr. = K * n

    Brevet K er angivet med koefficienten. Du kan også møde symbolet μ. Det er normalt i området fra 0,1 til 1.

    For eksempel for gummi, der bevæger sig langs tør asfalt, ved kørsel, ligger det fra 0,5 til 0,8. Med et metalglas på et træ - 0,4, jern til støbejern - 0,18.

    Strømreaktionsstøtte Det adskiller sig ikke fra tyngdekraften, afhængigt af kroppens vægt. Derfor er dens værdi lig med produktet af kropsvægt (M) for at fremskynde det frie fald (G).

    N = m * g

    Dette er en konstant værdi på 9,8 m / c2. Denne regel virker, når du skal håndtere en vandret overflade. Styrken af ​​tyngdekraften og understøtningsreaktionen balancerer hinanden. Derfor betragtes de som lige værdier.

    1111.11.

    Hvis der er en bevægelse på det skrånende plan, ændres forløbet noget. For emnet virker styrken og reaktionen af ​​støtte stadig, men ikke i en retning.

    Når viden om hældningsvinklen på flyet til horisonten, transformeres formlen og bliver følgende form:

    N = k * m * · g * · cosα

    Her er det nødvendigt at blive styret af, at cosinus er forholdet mellem kategorien ved siden af ​​hjørnet til trekanten hypotenneus. Dette er en af ​​disse tilfælde, der beviser det tætte forhold mellem fysik og trigonometri.

    Et eksempel på at løse problemet

    Opgaven, for at anvende viden relateret til friktionskraften, vil hjælpe med at konsolidere materialet.

    Opgaven. På gulvet er der en kasse, der vejer 7 kg. Friktionskoefficienten mellem den og gulvet er 0,3. Til boksen Anvend magt svarende til 14 N. Vil det flytte fra stedet?

    900.

    Afgørelse.

    Kassen er på vandret plan. Det er underlagt tyngdekraften, som svarer til reaktionen af ​​støtten. De er rettet vinkelret på boksen og gulvet. Det betyder, at for at bestemme kraften af ​​reaktionens reaktion, skal du formere massen af ​​kassen for at accelerere:

    N = m * g;

    N = 10 kg * 9,8 m / s² = 98 kg * m / s² = 98 n;

    FTr. = k * n;

    FTr. = 0,3 · * 98H = 29,4 N.

    Svar: Den opnåede værdi overstiger bestræbelserne på boksen fra siden, siden 29,4 n> 14 N. Det betyder, at den forbliver på det oprindelige sted.

    Friktionskraften er tilstede i livet konstant. Det forhindrer genstande til at bevæge sig og modsætte sig deres langsigtede glide og flytte. Dens værdi afhænger af de overflader, som de skal røre ved, deres egenskaber og egenskaber.

    Kontaktområdet tages ikke i betragtning, men det betyder noget for kroppens position. For eksempel adskiller den kraft, når bilen bevæger sig langs en flad overflade, fra værdien, når den bevæger sig gennem det bjergrige område, placeret i en vinkel til horisonten. Og hvis bilen skal bevæge sig på den våde vej, ændres værdien igen.

    Hvad er friktionens kraft

    Organer interagerer med hinanden på forskellige måder. En af de typer interaktion er friktion. Inden du beskæftiger sig med subtilder af tør og viskøs friktion, svarer de på to spørgsmål. Hvad er friktionskraft, og hvornår forekommer det?

    Hvad er friktionskraft?

    Friktionskraften er den kraft, der opstår i kontakt med legemerne og forhindrer dem med relativ bevægelse.

    Friktion opstår på grund af interaktionen mellem atomer og kropsmolekyler, når de kommer i kontakt med hinanden.

    Arten af ​​friktionsstyrken er elektromagnetisk.

    Hvad angår enhver anden interaktion, er den tredje Newton Law retfærdig for friktion. Hvis friktionskraften virker på en af ​​de to interaktive legemer, virker den samme kraft i modulet på en anden krop i den modsatte retning.

    Regnfriktionskraft og glidende friktionskraft

    Forskellig tør og viskøs friktion, fredsfriktionskraft, glidende friktionskraft, rullende friktionskraft.

    Tør friktion er friktion, der opstår mellem faste legemer i fravær af et flydende eller gasformigt lag mellem dem. Friktionskræfter er rettet mod tangent til at kontakte overflader.

    Forestil dig at på kroppen, for eksempel en bar, der ligger på bordet, er der en ekstern kraft. Denne styrke søger at flytte stangen fra scenen. Mens kroppen hviler, styrken af ​​fred og faktisk handler den eksterne kraft i baren. Styrken af ​​rensning af hvile er lig med den eksterne styrke og balancerer den.

    Når den eksterne kraft overstiger en vis grænseværdi F. тр.max, linjen skiftes fra stedet. Det virker også friktionens styrke, men det er ikke længere styrken af ​​hvile af hvile, men friktionens kraft. Slip Friktionskraft er rettet mod modsat bevægelse, og afhænger af kroppens hastighed.

    Regnfriktionskraft og glidende friktionskraft

    Ved løsning af fysiske problemer tages kraften af ​​slipfriktion ofte lig med den maksimale styrke af resten friktion, og afhængigheden af ​​friktionskraften på den relative hastighed af bevægelsen af ​​bevægelsen af ​​de forsømte kroppe.

    Regnfriktionskraft og glidende friktionskraft

    Figuren ovenfor viser de faktiske og idealiserede egenskaber ved tørfriktion. Som vi faktisk ser, varierer grebfriktionskraften afhængigt af hastigheden, men ændringerne er ikke så store, så de ikke kan overses.

    Har du brug for hjælp lærer?

    Vi beskriver opgaven - og vores eksperter vil hjælpe dig!

    Friktionskraften er proportional med styrken af ​​den normale reaktion af bæreren.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Hvad er friktionskoefficienten?

    μ- Proportionalitetskoefficienten, som kaldes glidende friktionskoefficienten. Det afhænger af materialerne i kontaktorganerne og deres egenskaber. Glidende friktionskoefficient er en dimensionsløs værdi, der ikke overstiger enheden.

    Regnfriktionskraft og glidende friktionskraft

    Rolling Friktion Forces opstår, når du ruller tlf. Normalt, når de løser de opgaver, de forsømmer.

    Viskøs friktion i væsker og gasser

    Viskøs friktion opstår, når organerne i væsker og gasser opstår. Styrken af ​​viskøs friktion er også rettet mod retningen modsat bevægelsen af ​​kroppen, men meget mindre mindre friktionskraft er meget mindre. Freeding Rest er fraværende, når viskøs friktion.

    Beregningen af ​​kræfterne af viskøs friktion er mere kompliceret end beregningen af ​​friktionskraften af ​​glidende. Ved lave hastigheder i kroppens bevægelse i væsken er kraften af ​​viskøs friktion proportional med kropshastigheden og ved høje hastigheder - firkanten af ​​hastigheden. Proportionalitetskoefficienterne er afhængige af form af organer, det er også nødvendigt at tage hensyn til egenskaberne af selve mediet, hvor bevægelse forekommer.

    For eksempel vil viskøse friktionskræfter i vand og olie afvige, da disse væsker har forskellig viskositet.

    Friktionskraft - Dette er den kraft, der opstår fra bevægelsen af ​​en krop langs overfladen af ​​en anden krop og rettet modsat bevægelsesretningen.

    Friktionskraften sænker sig.

    Friktionskraften vises altid, når overfladerne af kroppens i bevægelse kommer i kontakt.

    Årsager til friktion:

    en. uregelmæssigheder af kontaktflader; 2. Med helt glatte overflader - virkningen af ​​tiltrækningen af ​​molekyler.

    Yyv.png.

    Størrelsen af ​​friktionskraften afhænger af:

    en. egenskaber ved kontaktflader;

    2. Kræfter, der presser på overfladen. Jo mere strøm, der presser kroppen til overfladen, jo mere friktionskraft.

    Friktionsskiftet mellem forskellige overflader karakteriserer for eksempel friktionskoefficienten,

    Stålstål - \ (0,24 \);

    Gummi på asfalt - \ (0,45 \);

    Gummi på våd asfalt - \ (0,2 \).

    Friktion er Nyttig , for eksempel uden friktion, kunne vi ikke gøre et skridt (friktion mindre på is, så det er sværere at gå på det), Styrken af ​​friktionsstøtte Tillader emner at forblive på deres steder, det tillader ikke at glide de understøtninger, der holder på stedet for skruer og negle, såvel som tråde i vævene. Uden friktion kunne biler og cykler ikke bevæge sig i den ønskede retning.

    Friktion øges ved hjælp af vinterdæk, vintersprinkler glat sand, der bruger i gearmekanismer mv.

    Men friktion er også skadelig Det påvirker opvarmning og slid på detaljerne i mekanismerne i kontakt.

    Dette fænomen elimineres ved anvendelse af smøremidler, udskiftning friktionsglidende friktionsrulling (ved hjælp af hjul og lejer).

    I retning modsat bevægelsen af ​​kroppen er modstandskraften også gyldig.

    Den kraft, der opstår, når kroppen bevæger sig i gassen eller i væsken, og suspensionen af ​​bevægelsen kaldes kraftmodstand .

    Modstandsstyrke afhænger af:

    en. egenskaber af mediet (i vand det er sværere at køre end i land);

    2. kropsformer;

    3. Bevægelseshastigheder (jo højere hastigheden, de mere modstandsstigninger stiger).

    For at eliminere modstandskraften er kroppen fastgjort afrundet, flade (strømlinede) former.

    High-SpeedRail-1.jpg

    Den strømlinede form af et højhastighedstog.

    Добавить комментарий