Force de friction - Définition, formule, espèce, comment trouver?

Force de friction: Quantité, direction

Avec la force des frictions, vous rencontrez littéralement chaque seconde. Chaque fois que vous interagissez avec n'importe quelle surface - allez à l'asphalte, asseyez-vous sur une chaise, buvez du thé d'une tasse - la force de friction agit sur vous.

Friction - Ceci est l'interaction dans le plan de contacter deux surfaces.

Pour traduire les frictions dans la langue des mathématiques, le concept est introduit. force de friction .

Force de friction - Ceci est une valeur qui caractérise le processus de frottement de la magnitude et de la direction.

La force de friction est mesurée, ainsi que n'importe quel pouvoir - Newton.

La force de friction survient pour deux raisons:

  • Diverses rugueuses, égratignures et autres "imperfections" des surfaces. Ces défauts se font mal lorsque vous contactez et est créé par la force qui ralentit le mouvement.
  • Lorsque les surfaces de contact sont pratiquement lisses (avant l'idéal, il est impossible d'apporter, mais de l'efforcer - cela signifie de ressortir la force de friction à zéro), la distance entre elles devient minimale. Dans ce cas, l'attraction mutuelle des molécules de la substance de ces surfaces se produit. L'attraction est due à l'interaction entre les charges électriques des atomes. À cet égard, vous pouvez souvent entendre le libellé "La force des frictions est la puissance de la nature électromagnétique"

La force de friction est toujours dirigée contre la vitesse du corps. À cet égard, tout est simple, mais il y a toujours une question:

Où la force de friction est attachée

Dans les tâches, quelque chose comme quelque chose comme: "Table de la surface est parfaitement lisse." Cela signifie qu'il n'y a pas de force de friction dans cette tâche. Oui, dans la vie réelle, il est impossible, mais au nom d'un beau modèle mathématique, le frottement est souvent négligé.

Ne vous inquiétez pas à cause de cette injustice et résolvez simplement les tâches sans frottement, si nous voyions la phrase "surface lisse".

Frottement sec et visqueux

Il y a une très grande différence entre votre contact avec de l'eau dans la piscine pendant la baignade et le contact entre l'asphalte et les roues de votre vélo.

Dans le cas de la natation, nous traitons du phénomène de résistance aux frictions visqueux lors de la conduite d'un solide dans un liquide ou un air. L'avion est également un frottement visqueux et a remporté le pigeon arrogant de votre cour.

Mais le frottement sec est le phénomène de la résistance à la mise en contact de deux solides. Par exemple, si un écolier est allongé sur une chaise ou un méchant du film se frotte ses mains - ce sera un frottement sec.

Et si le méchant est propre et frotte ses mains, épingler un antiseptique sur eux?

Ensuite, ce frottement visqueux, malgré le fait que les mains sont solides. Dans ce cas, il y a une couche humide.

Un frottement visqueux dans le cours de l'école de la physique n'est pas considéré en détail, mais le démontage sec et traversant. Friction sec a également des variétés, parlons d'eux.

Friction du repos

Si vous décidez de déplacer un camion de l'endroit, il est peu probable que vous réussissiez. Pas que nous ne croyons pas en vous - il est facile de le faire en raison du fait que la masse d'une personne est plusieurs fois inférieure à la masse du camion et la force de friction l'empêche. Le monde est cruel, que faire ici.

Dans le cas où la force de friction est, mais le corps ne bouge pas de l'endroit, nous traitons avec La force du frottement de repos.

La force de la friction de la paix est égale au pouvoir de poussée. Par exemple, si vous essayez de sortir de la scène, agissez-les avec la force de la traction 10 N, puis la force de friction sera égale à 10 N.

La force du repos de friction

Ftr = flyagi

FTR - Force de friction Slip [H]

Voyages - prix strium [h]

Pratiquez légèrement!

Une tâche

Trouvez le pouvoir du frottement du repos pour le corps auquel la force de la traction en 4 N.

Décision:

Le corps repose, cela signifie que

Ftr = platya = 4n

Répondre: La force de friction est de 4 N.

Encore plus de pratiques sont Skysmart dans l'école des enfants. Au lieu de paragraphes ennuyeux, l'enfant attend des exercices interactifs avec une vérification automatique instantanée et une carte en ligne, où vous pouvez dessiner et dessiner avec l'enseignant.

Notez l'enfant à une leçon d'introduction gratuite en physique de manière à ce qu'il se fasse des amis de la physique et n'avait pas peur du contrôle de l'école.

Frottement glissant

Et maintenant glissons sur le patinage de glace. La patinoire est suffisamment lisse, mais comme nous l'avons déjà découvert, la force de friction sera toujours présente et sera calculée par la formule:

Force de frottement

FTR = μn.

FTR - Force de friction Slip [H]

μ - coefficient de friction [-]

N - Puissance du support de réaction [H]

La force de friction que nous rencontrons sur cette formule sera le maximum possible - c'est-à-dire qu'il n'y a plus nulle part.

Support de réaction de puissance - C'est la force avec laquelle le soutien agit sur le corps. Il est numériquement égal à la résistance de la pression normale et est opposé à la direction.

Support de réaction de puissance

La puissance de la pression normale est la même que le poids corporel?

Pas vraiment. La puissance de la pression normale vise toujours perpendiculairement à la surface (normale - perpendiculaire à la surface). Le poids n'est pas nécessairement dirigé perpendiculaire à la surface.

Dans le cadre de l'année scolaire, le poids est toujours dirigé perpendiculaire à la surface Par conséquent, la puissance de la réaction du support peut être égale au poids.

En savoir plus sur le poids corporel dans notre article

De plus, si le corps est sur la surface horizontale, la force de réaction du support sera égale à la force de gravité: n = mg.

Coefficient de friction - Ceci est une caractéristique de surface. Il est déterminé expérimentalement, n'a pas de dimension et montre combien la surface est lisse - plus le coefficient, plus la surface plus fraîche. Le coefficient de frottement est positif et le plus souvent moins d'un.

Nous serons vigilants!

De la formule, la dépendance de la force de friction de la zone de contact n'est pas suivie. Par exemple, si vous mettez une barre d'une barre et faites glisser sur la table, puis retournez à une autre, pas égale dans la zone et faites la même chose - la force de friction ne changera pas.

Tache 1.

La masse du chat couché sur la table est de 5 kg. Coefficient de frottement μ = 0,2. Le chat est attaché à la force externe égale à 2,5n. Quel genre de friction est-ce que cela se produit?

Décision:

Par la condition de cette tâche, il est impossible de comprendre, notre chat se déplace ou non. La décision de savoir si nous sommes égaux à la force de la force de poussée, il est impossible d'accepter immédiatement. Dans de tels cas, vous devez toujours calculer en fonction de la formule:

F = μn.

Étant donné que le chat réside sur la surface horizontale, la force de réaction du support dans ce cas est égale à la force de gravité: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

Nous avons eu la force de friction la plus élevée possible. La force externe sous la condition de la tâche est inférieure au maximum. Cela signifie que le chat est seul. La force de friction équilibre la force externe. Par conséquent, cela équivaut à 2,5 n.

Répondre: Il y a une force de friction de 2,5 N

Tâche 2.

Badger glisse le long du plan horizontal. Trouvez le coefficient de frottement si la force de friction est de 5 h et la puissance de la pression du corps sur le plan - 20 N.

Décision:

Dans cette tâche, nous savons que Barcuchk glisse. Vous devez donc utiliser la formule:

FTR = μn.

Étant donné que le blaireau est situé sur la surface horizontale, la force de support du support dans ce cas est égale à la pression de la pression sur le plan: n = fd.

FTR = μFD

Exprimer le coefficient de friction:

μ = FTR / FD = 5/20 = 0,25

Répondre: Le coefficient de frottement est de 0,25

Tâche 3.

Le caniche de votre grand-mère pesant 5 kilogrammes glisse la surface horizontale. La force de friction du glissement est 20 N. Trouvez la force des frictions, si le caniche perdra grandement et sa masse diminuera deux fois, et le coefficient de friction restera inchangé.

Décision:

Dans cette tâche, nous savons que le caniche glisse. Vous devez donc utiliser la formule:

FTR = μn.

Étant donné que le caniche est sur la surface horizontale, la force de réaction du support dans ce cas est égale à la force de gravité: n = mg.

FTR = μmg.

Exprimer le coefficient de friction:

μ = fTR / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Maintenant, nous calculons la force de friction pour la masse, moins de deux fois:

Formule: Force de friction au sol

Répondre: La force de friction sera égale à 10 N.

Tâche 4.

L'élève a mené une expérience pour étudier la force de friction coulissante en déplaçant une barre avec des charges uniformément le long des surfaces horizontales à l'aide d'un dynamomètre.

Laming avec des cargaisons

Les résultats des mesures expérimentales de la masse de la barre avec des charges m, la zone de contact de la barre et la surface S et la force appliquée F sont présentés dans la table.

Quelle est la force de friction en physique

Définition

La force de friction s'appelle la force qui apparaît pendant le mouvement lorsqu'il y a une touche de deux corps les uns des autres et qui a résisté à ce mouvement (toujours dirigé vers le mouvement opposé).

Plus la valeur de la force de friction entre les deux corps est importante, plus difficile à les déplacer par rapport à l'autre. Exemple

Un exemple peut être une boîte en carton pesant 20 kilogrammes, qui se déplacent autour de l'appartement. La force de friction entre la boîte et le stratifié dans la même pièce sera beaucoup plus petite que entre une boîte et un tapis avec une longue pile à une autre. Dans le premier cas, le déplacement de la boîte est assez facile, dans la seconde - difficile.

Mise en garde! Si l'enseignant détecte le plagiat dans le travail, ne pas éviter de problèmes majeurs (à la hausse des déductions). Si vous n'avez pas l'occasion de vous écrire, commandez ici.

Deux corps avec frottement les uns des autres, ils rencontrent l'action de la troisième loi de Newton. La force de friction agissant sur le premier objet est égale à la valeur de la force de friction affectant le deuxième objet. Mais les deux de ces forces ont la direction opposée exacte.

Qu'est-ce qui est mesuré

La nature physique du friction consiste à l'interaction des atomes et des molécules d'organes qui entrent en contact les uns avec les autres.

En physique, il est de coutume de signer la force de la frottement de la grande lettre latine F avec la marque de tr.: F Tr. .

Mesurer cette valeur physique est effectuée à Newton (H).

Types de force de friction avec des exemples

En fonction de la nature du mouvement et du type de surfaces interagissant les uns avec les autres, plusieurs classifications de concepts de friction sont distinguées.

Dans la direction de l'action

Par la nature du mouvement des corps, les forces de friction sont distinguées:

  1. Du repos . Il a toujours une valeur nulle et se produit lorsque les deux corps sont touchés, qui sont au repos par rapport à l'autre.
  2. Glisser . Il s'agit d'un type de frottement classique qui se produit lorsque deux corps sont glissés par rapport à l'autre. La valeur de cette valeur dépend du poids corporel (plus la masse est grande, plus la force de friction) et la nature de la surface (glisse sur glace / glissement sur le sol).
  3. Roulant . Cette force apparaît lorsqu'un objet roule sur la surface d'une autre (voiture sur la route). Grâce à la découverte que la force de friction lorsque le rouleau est parfois moins comparé à la force de friction pendant la diapositive, nos ancêtres et inventé l'une des principales inventions de l'humanité - la roue.
  4. Vérification . Ce type de force apparaît lorsque un corps tourne sur la surface d'une autre.

Par type de surfaces interagissantes

Le friction même est également quelques espèces:

  1. Sec. Il se produit quand il y a une touche d'un ami de surfaces solides.
  2. Liquide visqueux). Il se produit lorsque le solide est touché avec du liquide ou du gaz. En règle générale, la force des frottements visqueux est un frottement beaucoup moins sec.
  3. Mixte. Il apparaît entre les surfaces rigoureuses des solides, entre lesquelles se trouve la couche de lubrifiant.

Friction interne et externe

Le friction arrive:

Externe se produit lorsque les corps solides arrivent. L'interne se manifeste dans l'interaction du gaz ou des liquides. À l'intérieur d'un seul corps, le déplacement des couches se rapportent par rapport à l'autre.

Coefficient de friction

Afin de calculer la force de friction, il est nécessaire de connaître le coefficient de frottement (k) qui dépend du matériau de surface et ne dispose pas d'unités de mesure dans le système SI.

Le coefficient de frottement est une quantité physique constante, dont la valeur de toutes sortes de corps peut être reconnue à partir de la table.

Coefficient de friction

Formules pour calculer la force de friction

Pour le corps situé sur une surface horizontale Le calcul de la force de friction est fabriqué par la formule:

\ (F_tr = k \ fois n \)

Lorsque K est le coefficient de frottement, et n est le pouvoir de la réaction de support.

À partir de la formule de calcul de la force de friction, il est clair qu'en plus du coefficient de frottement, il est nécessaire de connaître la force de la réaction de support (N), ce qui est égal à la puissance de la gravité et dépend du poids corporel ( M) et accélérer l'automne libre (g):

\ (N = m \ fois g \)

Lors de la conduite d'un corps Par surface inclinée La formule de recherche de la force de friction est compliquée:

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

\ (\ cos \ alpha \) - Ceci est le rapport du coin de la catégorie pour l'hypotenneus du triangle résultant.

Corps sur la surface inclinée

Selon les conditions de la tâche de trouver la force de friction, il est nécessaire de choisir de calculer l'une des formules ci-dessus.

Calendrier de la dépendance de la force d'injection de la force de la traction

Calendrier de la dépendance de la force d'injection de la force de la traction
  • Détermination de la force de friction
  • Types de force de friction
  • Comment trouver le pouvoir de friction?
  • Formule de la force de friction
  • Littérature recommandée et liens utiles
  • Force de friction, vidéo
  • La force de friction provient du contact des surfaces de deux corps physiques qui sont en mouvement l'une de l'autre. La théorie des frictions depuis que l'esprit était inquiet par l'esprit de l'humanité, des ingénieurs antiques: des constructeurs des pyramides égyptiennes, de Stonehenge en Angleterre ou de mystérieuses stonestormes sur l'île de Pâques, elles ont tous (aussi et leurs collègues modernes) ont résolu le problème de pressage associé avec friction et comment le minimiser. Après tout, la force de friction empêche de déplacer des charges lourdes sur le sol (les mêmes pierres pour les pyramides ou la pierrehenge) et pour faciliter cette tâche, nos ancêtres lointains ont été inventés une telle invention utile comme une roue et de nombreuses autres découvertes importantes. ont été faites. Dans notre article, nous examinerons la force du frottement dans l'aspect physique, nous analyserons la manière dont elle agit sur celles ou autres organismes, qu'il existe ses types et formules de calcul.

    Détermination de la force de friction

    Quelle est la force de friction? La définition classique ressemble à ceci: la force de friction est la force apparaissant lorsque les deux corps sont contactés pendant le mouvement et empêchant ce mouvement même. En d'autres termes, plus la force de friction entre les corps, plus il est plus difficile de les déplacer par rapport à l'autre. En ce qui concerne la nature physique du frottement, il semble résulter de l'interaction entre atomes et molécules de corps en contact les uns avec les autres.

    Il convient également de noter qu'avec le frottement des deux corps, la troisième loi de Newton agit sur eux: la force de friction agissant sur le premier organisme (corps A) est égale à la puissance du frottement agissant sur le deuxième corps (B), Seul le module est la direction opposée.

    friction

    Dans cette image, la force de friction agissant sur le réfrigérateur est égale à la puissance du frottement agissant sur le sol, mais ces forces sont dirigées de manière opposée.

    Types de force de friction

    En fonction de la nature du mouvement des corps, de tels types de forces de frottement sont distingués comme suit:

    • Du repos. La force de frottement du repos se produit lorsque les deux corps arrivent, ce qui, cependant, ne se déplacent pas par rapport à l'autre et est zéro.
    • Glisser. La force de frottement des glissades est l'illustration la plus classique de l'action de friction, se produit lorsque des corps coulissants sont par rapport à l'autre. Cela affecte sa magnitude (que c'est plus, la force de friction), la nature de la surface (bien sûr, lorsque la force du frottement sera plusieurs fois inférieure à celle de glisser sur le sol).
    • Roulant. La force de friction roulante apparaît lorsque un corps roule sur la surface d'une autre, par exemple, lors de la conduite d'un vélo ou d'une voiture. Lorsque le rouleau, la force de friction est beaucoup moins que lorsqu'elle est glissante. Il s'agit d'un établi de manière empirique et expérimenté pourtant ces ancêtres distants qui ont inventé la roue - la plus grande invention de l'histoire de la science et de la technologie.
    • Creusement. La force de frottement du tour est manifestée lorsque le corps unique est tourné sur l'autre surface.
    Types de force de friction

    Quant au friction même, cela arrive également quelques espèces:

    • Sec - se manifeste en contact de surfaces solides.
    • Un frottement visqueux, également un frottement similaire est appelé liquide, apparaît lors de la mise en contact d'un solide avec du liquide ou du gaz. Par exemple, un frottement visqueux (liquide) est appliqué au navire flottant sur l'eau, ainsi que sur la surface de l'eau. La force des frottements visqueux est généralement un frottement beaucoup moins sec.
    • Mélangé, se produit lorsqu'il y a une couche de lubrifiant entre les surfaces qui entrent en contact.

    Un fait intéressant: dans le siège de Constantinople en 1453, les Turcs afin de contourner la chaîne spéciale, bloquant le chemin des navires turcs de la baie d'or corne de Golden. Et afin de réduire la résistance des frictions lorsque de grandes navires de guerre lourdes fabriquaient des traversées de rails en bois, ce qui a été abondamment barbouillé avec du saindesses. Ainsi, en raison du lubrifiant et du frottement mixte, la force dont la force est bien inférieure à celle du friction au sec, les Turcs incarnaient avec succès leur intention, apportant les défenseurs de Constantinople dans une véritable confusion.

    Sultan Mehmed II regarde la voiture de ses navires

    Sultan Mehmed II observe la voiture de ses navires.

    Comme vous pouvez le constater, la connaissance des lois de la physique et de la mécanique plus d'une fois et non deux ont trouvé leur mode de réalisation pratique dans la vie réelle.

    Mais retour de l'histoire à nouveau à la physique, le frottement est également divisé en externe et interne. Le frottement externe est caractéristique de l'interaction des corps exclusivement solides. Le frottement interne est caractérisé par une viscosité et se produit dans l'interaction des liquides ou des gaz, et une telle interaction peut se produire à l'intérieur du corps conditionnellement unique. Par exemple, dans les eaux de l'océan Monde, il existe différents courants, avec une eau plus froide ou plus chaude, dans l'interaction de ces flux entre eux et la friction intérieure se produit.

    Comment trouver le pouvoir de friction?

    Pour calculer la force de friction, vous devez connaître le coefficient de friction K, qui dépend de la nature de la surface. Le coefficient de frottement est une valeur constante et sa valeur peut être obtenue à partir d'une table spéciale.

    coefficient de friction

    En plus du coefficient de frottement, il est nécessaire de connaître la force de la réaction de support N, qui, en substance, est égale à la puissance de la gravité (gravité) en fonction de la masse du corps (M) et d'accélérer la chute libre . Sa formule aura la forme suivante:

    N = m * g

    Où M est la masse du corps et G est l'accélération de l'automne libre, c'est une valeur constante de 9,8 m / s 2.

    Formule de la force de friction

    La force de friction est calculée au moyen de la réaction du support N et du coefficient de frottement K. La formule de la force de friction aura la forme suivante:

    F. Tr. = K * N.

    Dans certaines formules, le coefficient de frottement K est indiqué par le symbole μ.

    Les calculs écrits ci-dessus sont valables dans le cas le plus simple lorsque le corps réside sur une surface strictement horizontale.

    Force de friction sur la surface horizontale

    Si le mouvement survient sur le plan incliné, les calculs de la force de friction sont quelque peu plus compliqués. Le corps, comme avant, agit la force de la gravité et la réaction du support de surface, mais pas dans une direction.

    Force de friction sur la surface inclinée

    Ainsi, la formule de la force de friction pour le corps, qui se déplace le long de la surface inclinée, aura la forme suivante:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Où k est le coefficient de frottement, m - poids corporel, G gravitationnelle constante (rappelez-vous qu'il est de 9,8 m / s 2), Cosα est le ratio de la catégorie adjacente au coin, à l'hypothenuze triangle (cosinus).

    Formule de friction

    Pour déterminer la force de friction sur les surfaces inclinées, le lien entre la physique et la géométrie est clairement manifesté.

    Littérature recommandée et liens utiles

    • Force de friction. ZFTSTH, MIPT. Date de bougie 14 février 2019.
    • Yenohovich A. S. Manuel de physique. - Illumination, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Principes de base de l'enseignement sur le frottement, l'usure et la lubrification des voitures. Partie 1. Frottement dans les machines. Théorie, calcul et conception des roulements et des pointes coulissantes. Mashgiz. M.-l. - 1947. 256 p.
    • BOWDEN F. P., TABOR D. Le frottement et la lubrification des solides. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J. J. J.: Frottement coulissant. Principes et applications physiques. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologie Simulation numérischen bis zur, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Friction et vêtements de matériaux. Wiley-interscience, 1995.

    Force de friction, vidéo

    Et à la fin de la vidéo éducative sur notre article.

    Auteur: Pavel Chaika, éditeur en chef de la revue

    Lors de l'écriture de l'article, essayé d'en faire la plus intéressante, utile et de haute qualité. Je serais reconnaissant pour tout retour d'information et de critique constructive sous la forme de commentaires sur l'article. Aussi votre souhait / question / offre peut écrire à mon courrier [email protected] ou sur Facebook, avec respect, auteur.

    Friction - le processus d'interaction entre leur mouvement relatif (déplacement) ou lorsque le corps se déplace dans un milieu gazeux ou liquide. Différemment appelé Interaction de friction (eng. Friction. ). L'étude des processus de friction est engagée dans une section de physique, appelée mécanique d'interaction de friction ou de tribologie.

    La fréquence a principalement une nature électronique, à condition que la substance soit en état normal. Dans l'état supraconducteur éloigné de la température critique, la principale "source" de frottement est des phonons et le coefficient de frottement peut diminuer plusieurs fois. [Link 1] .

    Force de friction

    Vues

    En présence du mouvement relatif des deux organes de contact de la force de friction résultant de leur interaction, peut être divisé en:

    • Frottement glissant - la force découlant du bon mouvement de l'un des corps de contact / interaction par rapport à l'autre et agissant sur ce corps dans la direction opposée à la direction de la diapositive.
    • Friction - Le moment des forces découlant de l'un des deux organes de contact / interaction par rapport à l'autre.
    • Friction du repos - force survenant entre deux organes de contact et empêchant la survenue de mouvements relatifs. Cette force doit être surmontée afin d'amener deux organes de contact en mouvement par rapport à l'autre. Il se produit chez Microswits (par exemple, pendant la déformation) dans les corps de contact. Il agit dans la direction opposée à la direction d'un possible mouvement relatif.

    En physique de l'interaction, le frottement est fait pour diviser sur:

    • Sec Lorsque des corps solides interagissants ne sont pas séparés par des couches / lubrifiants supplémentaires (y compris des lubrifiants solides) - un cas très rare s'est produit dans la pratique. La caractéristique caractéristique des frottements secs est la présence d'une force importante de frottement de repos;
    • Frontière Lorsque la zone de contact peut contenir des couches et des sections de nature différente (films d'oxyde, liquide, etc.) - le cas le plus courant de friction de glissement.
    • Mixte Lorsque la zone de contact contient des sections de friction sec et liquide;
    • liquide (visqueux) , avec l'interaction des corps séparés par une couche de corps solide (poudre de graphite), de liquide ou de gaz (lubrification) de diverses épaisseurs - en règle générale, lors de la frottement du roulement, lorsque des corps d'aile dur sont immergés dans un liquide, le frottement visqueux la valeur est caractérisée par la viscosité du milieu;
    • Élastohydrodynamique Lorsque le frottement interne dans le matériau du lubrifiant est crucial. Il se produit avec l'augmentation des vitesses relatives du mouvement.

    En raison de la complexité des processus physico-chimiques survenant dans la zone d'interaction de friction, les processus de friction ne sont pas fondamentalement une description à l'aide de méthodes de mécanique classique.

    Loi d'Amonton - Cool

    La principale caractéristique du frottement est coefficient de friction \ Mu.qui est déterminé par des matériaux à partir desquels sont fabriqués les surfaces des corps interagissants.

    Dans les cas les plus simples, la force de friction F.et charge normale (ou puissance Normal réaction) N_ {normal}Inégalité associée

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

    Appliquer à l'égalité uniquement en présence de mouvements relatifs. Ce ratio s'appelle la loi d'Amonton - Coulomb.

    Loi d'Amonton - Coulomb avec adhésion

    Pour la plupart des paires de matériaux, la valeur du coefficient de friction \ Mu.ne dépasse pas 1 et est dans la plage de 0,1 - 0,5. Si le coefficient de frottement dépasse 1 (\ Mu> 1)Cela signifie qu'il y a du pouvoir entre les organes de contact. Adhésion N_ {adhésion}et la formule de calcul du coefficient de frottement change à

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

    Valeur d'application

    Frottement dans les mécanismes et les machines

    Dans la plupart des mécanismes traditionnels (DVS, voitures, engrenages, etc.), le frottement joue un rôle négatif, réduisant ainsi l'efficacité du mécanisme. Pour réduire la force de friction, diverses huiles et lubrifiants naturels et synthétiques sont utilisés. Dans les mécanismes modernes, cet objectif utilise également des revêtements (films minces) aux détails. Avec la miniaturisation des mécanismes et la création de systèmes microélectromécaniques (MEMS) et de systèmes nanoélectromécaniques (NAM), l'ampleur du frottement par rapport aux forces opérant dans le mécanisme augmente et devient très significative (\ Mu \ geqslant 1)Et en même temps ne peut être réduit par des lubrifiants classiques, ce qui cause des intérêts théoriques et pratiques importants d'ingénieurs et de scientifiques dans cette zone. Pour résoudre le problème de friction, de nouvelles méthodes de baisse du cadre de la Tribologie et de la science de la surface sont créées ( Anglais ).

    Embrayage avec une surface

    La présence de friction offre la possibilité de se déplacer sur la surface. Donc, lors de la marche précisément, avec précision, avec précision à la frottement, les semelles avec un sol se produisent, à la suite de laquelle la répulsion et le mouvement du sol en avant. L'embrayage de la roue de la voiture (motocyclette) à la surface de la route est assuré. En particulier, pour augmenter l'amélioration de cet embrayage, de nouvelles formes et des types spéciaux de caoutchouc pour les pneus sont développés et les anti-rainures sont installés sur les voitures de course, renforçant la machine à appuyer sur la piste.

    voir également

    Les magazines

    Littérature

    • Dreagin B. V. Quel est le frottement? M .: ed. Académie des sciences de l'URSS, 1963.
    • Kravelsky I. V., Shcheders V. S. Développement de la science des frictions. Frottement sec. M .: ed. Académie des sciences de l'URSS, 1956.
    • Frolov, k.v. (ed.) Tribologie moderne: résultats et perspectives . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Le frottement et la lubrification des solides. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Friction glissant. Principes et applications physiques. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der nanotribologie Simulation numerischen bis zur numérischen , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Frottement et usure de matériaux. Wiley-interscience, 1995.

    Liens

    La force de friction apparaît lorsque deux surfaces entrent en contact et se déplacent par rapport à l'autre. Le processus étudie la physique, en particulier la mécanique. Il considère les lois fondamentales qui sont utilisables pour le corps lorsqu'elles sont déplacées et des interactions, découvrent les causes affectant le changement de la position des sujets.

    Définition et nature de la force de friction

    Force de friction F. Tr. Il se produit lorsque vous touchez deux corps. Cela crée des obstacles à leur autre mouvement.

    Causes de la force de friction

    Cela se produit lorsque l'interaction des atomes et des molécules à partir desquelles des éléments consistent. Par conséquent, la nature de son apparence est des ondes électromagnétiques. Il agit dans deux directions, est dirigé vers les deux organes.

    Dans ce cas, sa valeur dans le module ne change pas. Si la force agit sur l'un des deux organes de contact, il affecte l'autre.

    Sur le sujet restant sans mouvement, la force des frictions de repos est influencée. Bien que sa valeur dépassera l'intervention externe, essayant de changer de sujet, elle ne changera pas la position.

    Force de friction

    Lorsque sa magnitude augmente à une certaine limite, il y aura un déménagement dans un nouvel endroit. Ensuite, la force de friction coulissante apparaît, sa direction est opposée au déplacement du sujet.

    En raison de l'action de frottement, il est impossible de se déplacer pour toujours. Le mouvement se terminera après un certain temps. Si la force externe dépasse à nouveau la valeur du frottement du repos, le mouvement reprendra.

    Types de force de friction

    Principaux types de friction:

    1. Du repos. Il résiste aux facteurs externes en essayant de déplacer le corps. En leur absence, sa valeur est égale à zéro.

    2. Glisser. Il dépend directement du coefficient de frottement et des valeurs de la force avec laquelle la surface met la pression sur le corps. Sa direction d'action est toujours perpendiculaire à la surface. Il est généralement inférieur à la force de friction maximale de l'entraîneur.

    3. Roulant. Il se produit quand un corps roule sur la surface d'un autre. Par exemple, lors de la mise en contact de la roue d'un vélo d'équitation à une température coûteuse ou lorsque le mécanisme de roulement est en marche. Il a un effet beaucoup plus petit que le frottement du glissement, si les conditions restantes sont considérées comme inchangées. Sa découverte est devenue indispensable pour la technologie. Les roues et les pièces rondes, la rotation et la position changeante sont la base de nombreux mécanismes et œuvres de véhicules.

    4. Creusement. Il apparaît lorsqu'un élément commence à faire pivoter à la surface d'une autre.

    Types de force de friction

    Le frottement lui-même peut être plusieurs types:

    1. Sec. Manifeste au contact des surfaces solides. Ils n'observent pas d'autres matériaux et couches. Tels dans la nature et la vie sont extrêmement rares.

    2. Visqueux. C'est aussi appelé liquide. Il se produit lorsque le corps solide interagit avec du liquide ou du gaz. Ils peuvent passer devant un sujet stationnaire. Ou il se déplace dans une substance liquide ou gazeuse. Par exemple, le bateau est dessiné sur la corde corde. Le corps permet de naviguer dans la couche supérieure de fluide ou de gaz. Comme si ça le tire. À son tour, il agit sur une autre couche ci-dessous. Plus du corps, plus la vitesse des couches est faible. Cela est dû à une diminution de l'influence d'un sujet solide. Une force de friction entre les couches, car les corps se déplacent par rapport à l'autre. Cela conduit à leur freinage, ce qui signifie qu'il agit sur un solide, ce qui l'arrête. La température détermine le degré de viscosité des substances. Par exemple, il diminue lorsque l'huile est chauffée. Il est clairement visible au travail du moteur de la voiture. Lorsque la voiture était sur le froid pendant longtemps, le moteur doit d'abord se réchauffer pour augmenter la vitesse de sa rotation. Dépendance à l'alimentation en gaz. La viscosité grandit avec une température croissante.

    3. Mixte. Il est observé quand il y a une couche lubrifiante entre les corps en contact avec des surfaces.

    Frottement visqueux

    Le friction est également divisé en intérieur et extérieur. Ce dernier se produit lorsque l'interaction des solides. Donc, vous pouvez attribuer un frottement sec.

    L'intérieur est caractérisé par une viscosité. Il est dans l'interaction des liquides ou du gaz que le déplacement survient à l'intérieur d'un corps lorsque les couches se déplacent par rapport à l'autre.

    Comment trouver la force de friction

    dix-huit

    Pour trouver la puissance du frottement, vous devez connaître le coefficient de friction K, en fonction des propriétés de la surface. Ceci est une valeur constante, dont la valeur est extraite des tables.

    Table de coefficient de friction

    La force de réaction du support est également nécessaire. La valeur souhaitée est déterminée par le travail de deux valeurs:

    F. Tr. = K * n

    La lettre K est indiquée par le coefficient. Vous pouvez également répondre au symbole μ. Il est généralement compris entre 0,1 et 1.

    Par exemple, pour le caoutchouc se déplaçant le long de l'asphalte sec, lors de la conduite, il varie de 0,5 à 0,8. Avec une glissière en métal sur un arbre - 0,4, fer à repasser pour la fonte - 0,18.

    Support de réaction de puissance Il ne diffère pas de la quantité de gravité, en fonction du poids du corps. Par conséquent, sa valeur est égale au produit du poids corporel (M) pour accélérer l'automne libre (G).

    N = m * g

    Ceci est une valeur constante de 9,8 m / c². Cette règle agit lorsque vous devez faire face à une surface horizontale. La force de la gravité et de l'équilibre de la réaction de soutien les uns des autres. Par conséquent, ils sont considérés comme des valeurs égales.

    11111.

    S'il y a un mouvement sur le plan incliné, le processus de raisonnement change quelque peu. Pour le sujet, les forces de la gravité et la réaction du soutien agissent toujours, mais pas dans une direction.

    Lors de la connaissance de l'angle d'inclinaison de l'avion à l'horizon, la formule est transformée et devient la forme suivante:

    N = k * m * · g * · cosα

    Ici, il est nécessaire d'être guidé par le fait que le cosinus est le rapport de la catégorie adjacente au coin du triangle hypotenneus. C'est l'un de ces cas qui prouvent la relation étroite de la physique et de la trigonométrie.

    Un exemple de résolution du problème

    La tâche, d'appliquer les connaissances relatives à la force du frottement, aidera à consolider le matériel.

    La tâche. Sur le sol, il y a une boîte pesant 7 kg. Le coefficient de frottement entre elle et le sol est de 0,3. Pour la boîte, appliquez une puissance égale à 14 N. Est-ce que cela passera-t-il de l'endroit?

    900.

    Décision.

    La boîte est sur le plan horizontal. Il est soumis à l'action de la gravité, ce qui équivaut à la réaction du soutien. Ils sont dirigés perpendiculairement à la boîte et au sol. Cela signifie que pour déterminer la force de la réaction du support, vous devez multiplier la masse de la boîte pour accélérer:

    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.

    Réponse: La valeur obtenue dépasse les efforts attachés à la boîte de la face, depuis 29,4 N> 14 N. Cela signifie qu'il restera à la place initiale.

    La force de friction est présente dans la vie constamment. Il empêche les objets de se déplacer et de s'opposer à leur glissement à long terme et à se déplacer. Sa valeur dépend des surfaces avec lesquelles ils doivent toucher, leurs propriétés et leurs caractéristiques.

    La zone de contact n'est pas prise en compte, mais cela compte la position du corps. Par exemple, la force découlant lorsque la voiture se déplace le long d'une surface plane diffère de la valeur lorsqu'elle se déplace dans la zone montagneuse, située sous un angle à l'horizon. Et si la voiture doit se déplacer sur la route humide, la valeur change à nouveau.

    Quelle est la force de friction

    Les corps interagissent entre eux de différentes manières. L'un des types d'interaction est le frottement. Avant de traiter les subtilités de friction sec et visqueux, ils répondront à deux questions. Quelle est la force de friction, et quand se produit-t-il?

    Quelle est la force de friction?

    La force de friction est la force découlant du contact avec les corps et les empêchant de se déplacer avec un mouvement relatif.

    Les frottements se produisent en raison de l'interaction entre atomes et molécules de corps lorsqu'ils entrent en contact les uns avec les autres.

    La nature de la force de friction est électromagnétique.

    Quant à toute autre interaction, la troisième loi Newton est juste pour le frottement. Si la force de friction agit sur l'un des deux organes interactifs, la même force dans le module agit sur un autre corps dans la direction opposée.

    Force de friction de pluie et force de friction coulissante

    Différents frottement secs et visqueux, force de friction de la paix, force de friction coulissante, force de friction roulante.

    Le frottement sec est un frottement qui se produit entre les corps solides en l'absence d'une couche liquide ou gazeuse entre eux. Les forces de friction sont destinées à une tangente à contacter des surfaces.

    Imaginez que sur le corps, par exemple, une barre allongée sur la table, il y a une force externe. Cette force cherche à déplacer la barre de la scène. Bien que le corps repose, la force de la friction de la paix et, en fait, la Force externe agit sur le barreau. La force de la frottement du repos est égale à la force externe et l'équilibre.

    Lorsque la force externe dépasse une certaine valeur limite F. тр.max, la barre est décalée de la place. Il agit également la force du frottement, mais ce n'est plus la force du frottement du repos, mais le pouvoir du frottement du glissement. La force de friction du glissement est dirigée vers le sens du mouvement et dépend de la vitesse du corps.

    Force de friction de pluie et force de friction coulissante

    Lors de la résolution de problèmes physiques, la force des frottements de glissement est souvent prise égale à la résistance maximale des frottements de repos et la dépendance de la force de frottement sur la vitesse relative du mouvement des corps négligés.

    Force de friction de pluie et force de friction coulissante

    La figure ci-dessus montre les caractéristiques réelles et idéalisées du frottement sec. Comme nous le voyons, la force de friction de l'adhérence varie en fonction de la vitesse, mais les changements ne sont pas si importants afin qu'ils ne puissent pas être négligés.

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    Nous décrivons la tâche - et nos experts vous aideront!

    La force de friction est proportionnelle à la résistance de la réaction normale du support.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Quel est le coefficient de frottement?

    μ- Le coefficient de proportionnalité, appelé coefficient de frottement coulissant. Cela dépend des matériaux des corps de contact et de leurs propriétés. Le coefficient de frottement coulissant est une valeur sans dimension qui ne dépasse pas l'unité.

    Force de friction de pluie et force de friction coulissante

    Les forces de friction roulant surviennent lors du roulement de Tél. Habituellement, lors de la résolution des tâches, ils négligent.

    Friction visqueuse dans les liquides et les gaz

    Les frottements visqueux se produisent lorsque les corps dans les fluides et les gaz se produisent. La force des frottements visqueux est également visé dans la direction opposée au mouvement du corps, mais beaucoup moins de force de friction est beaucoup moins importante. Le repos libéré est absent lorsque des frottements visqueux.

    Le calcul des forces de friction visqueux est plus compliqué que le calcul de la force de friction de glissement. À basse vitesse du mouvement du corps dans le liquide, la force de frottement visqueux est proportionnelle à la vitesse du corps et à des vitesses élevées - le carré de la vitesse. Les coefficients de proportionnalité dépendent de la forme de corps, il est également nécessaire de prendre en compte les propriétés du milieu lui-même, dans lesquelles le mouvement se produit.

    Par exemple, les forces de frottement visqueuses dans l'eau et l'huile diffèrent, car ces liquides ont une viscosité différente.

    Force de friction - C'est la force découlant du mouvement d'un corps sur la surface d'un autre corps et dirigé l'opposé à la direction du mouvement.

    La force de friction ralentit.

    La force de friction apparaît toujours lorsque les surfaces des corps en mouvement entrent en contact.

    Raisons de frottement:

    une. irrégularités des surfaces de contact; 2. Avec des surfaces parfaitement lisses - l'action de l'attraction des molécules.

    Yyv.png.

    L'ampleur de la force de friction dépend de:

    une. propriétés des surfaces de contact;

    2. Forces qui appuie sur la surface. Plus la puissance appuie sur le corps à la surface, plus la force de friction.

    Le tour de frottement entre différentes surfaces caractérise le coefficient de frottement, par exemple,

    Acier en acier - \ (0,24 \);

    Caoutchouc sur l'asphalte - \ (0,45 \);

    Caoutchouc sur l'asphalte humide - \ (0,2 \ \).

    Le frottement est Utile , par exemple, sans frottement, nous ne pouvions pas faire une étape (friction moins sur la glace, il est donc plus difficile de y aller), La force du repos de friction Permet aux sujets de rester à leur place, il ne permet pas de glisser les supports qui maintiennent sur le site des vis et des ongles, ainsi que des threads dans les tissus. Sans friction, voitures et vélos ne pouvaient pas bouger dans la direction souhaitée.

    Les augmentations de friction à l'aide de pneus d'hiver, de sable glissant à l'hiver, en utilisant des mécanismes d'engrenage, etc.

    Cependant, le frottement est aussi nuisible Il affecte le chauffage et l'usure des détails des mécanismes en contact.

    Ce phénomène est éliminé à l'aide de lubrifiants, remplaçant Roulement de friction glissant de friction (en utilisant des roues et des roulements).

    Dans la direction opposée au mouvement du corps, la force de résistance est également valable.

    La force découlant lorsque le corps se déplace dans le gaz ou dans le liquide et la suspension du mouvement est appelée résistance au pouvoir .

    La force de résistance dépend de:

    une. propriétés du milieu (dans l'eau, il est plus difficile à courir que par terre);

    2. formes de corps;

    3. Vitesses de mouvement (plus la vitesse est élevée, plus la résistance augmente).

    Pour éliminer le pouvoir de la résistance, le corps est attaché des formes arrondies, plates (rationalisées).

    High-Speedrail-1.jpg

    La forme simplifiée d'un train à grande vitesse.

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