Forza di attrito - definizione, formula, specie, come trovare?

Forza di attrito: quantità, direzione

Con la forza di attrito, ti imbatti letteralmente ogni secondo. Ogni volta che interagisci con qualsiasi superficie - vai su asfalto, sedersi su una sedia, bevi il tè da una tazza - la forza di attrito agisce su di te.

Attrito - Questa è l'interazione nel piano di contattare due superfici.

Per tradurre l'attrito nel linguaggio della matematica, il concetto è introdotto forza di attrito .

Forza di attrito - Questo è un valore che caratterizza il processo di attrito in grandezza e direzione.

La forza di attrito è misurata, così come qualsiasi potere - a Newton.

La forza di attrito sorge per due motivi:

  • Varie rugosità, graffi e altre "imperfezioni" di superfici. Questi difetti si feriscono l'un l'altro quando si contatta ed è creato dalla forza che rallenta il movimento.
  • Quando le superfici di contatto sono praticamente lisce (prima dell'ideale è impossibile portare, ma lo sforzo - significa sforzarsi la forza di attrito a zero), quindi la distanza tra loro diventa minimale. In questo caso, si verifica l'attrazione reciproca delle molecole della sostanza di queste superfici. L'attrazione è dovuta all'interazione tra le accuse elettriche degli atomi. A questo proposito, puoi spesso sentire la formulazione "La forza di attrito è il potere della natura elettromagnetica"

La forza di attrito è sempre diretta contro la velocità del corpo. A questo proposito, tutto è semplice, ma c'è sempre una domanda:

Dove la forza di attrito è allegata

Nelle attività, qualcosa come qualcosa come: "Tabella La superficie è perfettamente liscia." Ciò significa che non c'è forza di attrito in questo compito. Sì, nella vita reale è impossibile, ma nel nome di un bel modello matematico, l'attrito è spesso trascurato.

Non preoccuparti a causa di questa ingiustizia, e solo risolvere i compiti senza attrito, se abbiamo visto la frase "superficie liscia".

Attrito secco e viscoso

C'è una grande differenza tra il tuo contatto con acqua in piscina durante il nuoto e il contatto tra l'asfalto e le ruote della tua bicicletta.

Nel caso del nuoto, abbiamo a che fare con il fenomeno di resistenza a frizione viscosa quando si guida un solido in un liquido o aria. L'aereo è anche attrito viscoso e ha vinto il piccione arrogante dal tuo cortile.

Ma l'attrito secco è il fenomeno della resistenza nel contattare due solidi. Ad esempio, se uno scolaro è sdraiato su una sedia o un cattivo dal film strofina le mani - sarà un attrito secco.

E se il cattivo è pulito e strofina le sue mani, fissando un antisettico su di loro?

Quindi questo attrito viscoso, nonostante il fatto che le mani siano solide. In questo caso, c'è uno strato bagnato.

Un attrito viscoso nel corso della scuola della fisica non è considerato in dettaglio, ma asciutto - smontare insieme e attraverso. Anche l'attrito secco ha varietà, parliamo di loro.

Attrito di riposo

Se decidi di spostare un camion dal punto, è improbabile che ci riuscirai. Non che non ci crediamo in te - è facile farlo a causa del fatto che la massa di una persona è molte volte meno della massa del camion, e la forza di attrito lo impedisce. Il mondo è crudele, cosa fare qui.

Nel caso in cui la forza di attrito è, ma il corpo non si muove dal luogo, abbiamo a che fare con La forza dell'attrito di riposo.

La forza dell'attrito della pace è uguale al potere della spinta. Ad esempio, se stai cercando di spostarti dalla scena, agendo su di loro con la forza di trazione 10 n, quindi la forza di attrito sarà uguale a 10 N.

La forza dell'attrito riposa

Ftr = flyagi.

Ftr - Slip Friction Force [H]

Volani - PREZZO Strium [h]

Leggermente pratica!

Un compito

Trova il potere dell'attrito del riposo per il corpo a cui la forza di trazione in 4 N.

Decisione:

Il corpo riposa, significa che

Ftr = flyads = 4n

Risposta: La forza di attrito è 4 N.

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Attrito scorrevole

E ora facciamo scorrere sul pattinaggio su ghiaccio. La pista è abbastanza liscia, ma, come abbiamo già scoperto, la forza di attrito sarà comunque presente e sarà calcolata dalla formula:

Slip friction force.

FTR = μn.

Ftr - Slip Friction Force [H]

μ - Coefficiente di attrito [-]

N - Potenza del supporto di reazione [h]

La forza di attrito che otteniamo su questa formula sarà il massimo possibile - cioè, non c'è più da nessuna parte.

Supporto di reazione di potenza - Questa è la forza con cui il supporto agisce sul corpo. È numericamente uguale alla forza della pressione normale ed è opposto alla direzione.

Supporto di reazione di potenza

La potenza della pressione normale è la stessa del peso corporeo?

Non proprio. Il potere della pressione normale è sempre puntato perpendicolare alla superficie (normale - perpendicolare alla superficie). Il peso non è necessariamente diretto perpendicolare alla superficie.

Come parte dell'anno scolastico, il peso è sempre diretto perpendicolare alla superficie Pertanto, il potere della reazione del supporto può essere ugualmente uguale al peso.

Leggi di più sul peso corporeo nel nostro articolo

Inoltre, se il corpo è sulla superficie orizzontale, la forza di reazione del supporto sarà uguale alla forza di gravità: n = mg.

Coefficiente di attrito - Questa è una caratteristica di superficie. È determinato sperimentalmente, non ha la dimensione e mostra quanto la superficie è liscia - più il coefficiente, la superficie più fresca. Il coefficiente di attrito è positivo e più spesso inferiore a uno.

Saremo vigili!

Dalla formula, la dipendenza della forza di attrito dall'area del contatto non è seguita. Ad esempio, se metti una barra un lato e trascina sul tavolo, quindi gira su un altro, non uguale nell'area, e crea la stessa cosa: la forza di attrito non cambierà.

Attività 1.

La massa del gatto sdraiato sul tavolo è di 5 kg. Coefficiente di attrito μ = 0.2. Il gatto è attaccato alla forza esterna pari a 2,5n. Che tipo di attrito si verifica?

Decisione:

Con la condizione di questo compito è impossibile capire, il nostro gatto si muove o no. La decisione relativa al fatto che siamo uguali alla forza della forza di spinta, è impossibile accettare immediatamente. In questi casi, è ancora necessario calcolare secondo la formula:

F = μn.

Poiché il gatto si trova sulla superficie orizzontale, la forza di reazione del supporto in questo caso è uguale alla forza di gravità: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

Abbiamo ottenuto la massima forza di attrito possibile. La forza esterna sotto la condizione del compito è inferiore al massimo. Ciò significa che il gatto è solo. La forza di attrito equilibra la forza esterna. Di conseguenza, equivale a 2,5n.

Risposta: C'è una forza di attrito di 2,5 n

Attività 2.

Badger scorre lungo il piano orizzontale. Trova il coefficiente di attrito se la forza di attrito è di 5 ore e il potere della pressione del corpo sull'aereo - 20 N.

Decisione:

In questo compito, sappiamo che Barcuchk Slides. Quindi è necessario utilizzare la formula:

FTR = μn.

Poiché il tasso si trova sulla superficie orizzontale, la forza di supporto del supporto in questo caso è uguale alla pressione della pressione sul piano: n = fd.

FTR = μFD.

Esprimere il coefficiente di attrito:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0,25

Risposta: Il coefficiente di attrito è 0,25

Attività 3.

Il barboncino di tua nonna che pesa 5 chilogrammi scivola sulla superficie orizzontale. La forza di frizione scivola è 20 N. Trova la forza di attrito, se il barboncino perderà molto, e la sua massa diminuirà due volte, e il coefficiente di attrito rimarrà invariato.

Decisione:

In questo compito, sappiamo che il barboncino scivola. Quindi è necessario utilizzare la formula:

FTR = μn.

Poiché il barboncino è sulla superficie orizzontale, la forza di reazione del supporto in questo caso è uguale alla forza di gravità: n = mg.

FTR = μmg.

Esprimere il coefficiente di attrito:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Ora calcoliamo la forza di attrito per la massa, meno di due volte:

Formula: forza di attrito del terreno

Risposta: La forza di attrito sarà uguale a 10 N.

Attività 4.

Lo studente ha condotto un esperimento per studiare la forza di attrito scorrevole spostando una barra con carichi uniformemente lungo superfici orizzontali utilizzando un dinamometro.

Laminato con carichi

I risultati di misurazioni sperimentali della massa del bar con carichi M, l'area del contatto del bar e la superficie S e la forza applicata F sono presentate nella tabella.

Qual è la forza di attrito in fisica

Definizione

La forza di attrito è chiamata la forza che appare durante il movimento quando c'è un tocco di due corpi l'uno dell'altro e che ha resistenza a questo movimento (sempre diretto verso il movimento opposto).

Maggiore è il valore della forza di attrito tra i due corpi, più è difficile spostarli l'uno con l'altro. Esempio

Un esempio può essere una scatola di cartone che pesa 20 chilogrammi, che si muovono attorno all'appartamento. La forza di attrito tra la scatola e laminato nella stessa stanza sarà molto più piccola di una scatola e un tappeto con una pila lunga all'altra. Nel primo caso, spostando la scatola è abbastanza facile, nel secondo difficile.

Attenzione! Se l'insegnante rileva il plagio nel lavoro, non per evitare problemi importanti (fino alle detrazioni). Se non hai l'opportunità di scriverti, ordina qui.

Due corpi con attrito l'uno sull'altro, stanno vivendo l'azione della terza legge di Newton. La forza di attrito che agisce sul primo oggetto è uguale al valore della forza di attrito che influisce sul secondo oggetto. Ma i due di questi punti di forza hanno la giusta direzione opposta.

Cosa viene misurato

La natura fisica dell'attrito consiste nell'interazione di atomi e molecole di corpi che entrano in contatto l'uno con l'altro.

In fisica, è consuetudine firmare la forza dell'attrito della grande lettera latina F con il segno di TR.: F Tr. .

Misurare questo valore fisico viene eseguito a Newton (h).

Tipi di forza di attrito con esempi

A seconda della natura del movimento e del tipo di superfici che interagiscono tra loro, si distinguono diverse classificazioni dei concetti di attrito.

Nella direzione di azione

Per la natura del movimento dei corpi, si distinguono le forze di attrito:

  1. riposo . Ha sempre un valore zero e si verifica quando i due corpi vengono toccati, che sono a riposo rispetto a vicenda.
  2. Scivolare . Questo è un tipo classico di attrito che si verifica quando due corpi sono scivoli relativi l'uno all'altro. Il valore di questo valore dipende dal peso corporeo (maggiore è la massa, maggiore è la forza di attrito) e la natura della superficie (scivolando su ghiaccio / scivolando a terra).
  3. Rotolante . Questa forza appare quando un oggetto sta rotolando sulla superficie di un altro (auto sulla strada). Grazie alla scoperta che la forza di attrito durante il rotolamento è a volte meno rispetto alla forza di attrito durante la diapositiva, i nostri antenati e hanno inventato una delle principali invenzioni dell'umanità - la ruota.
  4. Verifica . Questo tipo di forza appare quando un corpo ruota sulla superficie di un altro.

Per tipo di superfici interagenti

Anche l'attrito è anche alcune specie:

  1. Asciutto. Si verifica quando c'è un tocco di un amico di superfici solide.
  2. Liquido viscoso). Si verifica quando il solido viene toccato con liquido o gas. Di norma, la forza dell'attrito viscoso è un attrito molto meno secco.
  3. Misto. Sembra tra le rigorose superfici di solidi, tra cui si trova lo strato del lubrificante.

Attrito interno ed esterno

Accata:

Esterni si verifica quando i corpi solidi stanno arrivando. L'interno si manifesta nell'interazione di gas o liquidi. All'interno di un singolo corpo, lo spostamento dei livelli relativi l'uno con l'altro.

Coefficiente di attrito

Per rendere il calcolo della forza di attrito, è necessario conoscere il coefficiente di attrito (K), che dipende dal materiale della superficie e non ha unità di misura nel sistema SI.

Il coefficiente di attrito è una quantità fisica costante, il cui valore per tutti i tipi di corpi può essere riconosciuto dalla tabella.

Coefficiente di attrito

Formule per il calcolo della forza di attrito

Per il corpo situato Su una superficie orizzontale Il calcolo della forza di attrito è realizzato dalla formula:

\ (F_tr = k \ time n \)

Dove k è il coefficiente di attrito, e n è il potere della reazione di supporto.

Dalla formula per il calcolo della forza di attrito, è chiaro che oltre al coefficiente di attrito, è necessario conoscere la forza della reazione di supporto (N), che è uguale al potere della gravità e dipende dal peso corporeo ( M) e accelerare la caduta libera (G):

\ (N = m \ times g \)

Quando guidi un corpo Per superficie inclinata La formula per la ricerca della forza di attrito è complicata:

\ (F = k \ time m \ time g \ time \ cos \ alfa \)

Dove \ (\ cos \ alfa \) - Questo è il rapporto tra l'angolo della categoria per l'ipotenneo del triangolo risultante.

Corpi sulla superficie inclinata

A seconda delle condizioni del compito di trovare la forza di attrito, è necessario scegliere di calcolare una delle formule sopra indicate.

Programma della dipendenza della forza di iniezione dalla forza della trazione

Programma della dipendenza della forza di iniezione dalla forza della trazione
  • Determinazione della forza di attrito
  • Tipi di forza di attrito
  • Come trovare il potere di attrito?
  • Formula della forza di attrito
  • Letteratura raccomandata e collegamenti utili
  • Forza di attrito, video
  • La forza di attrito deriva dal contatto delle superfici di due corpi fisici che sono in movimento l'uno verso l'altro. La teoria dell'attrito Dalla mente era preoccupata dalle menti dell'umanità, dagli antichi ingegneri: costruttori delle piramidi egiziani, Stonehenge in Inghilterra o Stonestorms misteriose sull'isola di Pasqua, tutti (pure, e i loro colleghi moderni) hanno risolto il problema pressante associato con attrito e come minimizzarlo. Dopotutto, la forza di attrito rende difficile spostare carichi pesanti a terra (le stesse pietre per piramidi o stonehenge), e per facilitare questo compito, i nostri distant antenati sono stati inventati una così utile invenzione come una ruota e molte altre importanti scoperte sono stati fatti. Nel nostro articolo guarderemo la forza dell'attrito nell'aspetto fisico, analizzeremo come agisce su quegli o altri corpi, che ci sono i suoi tipi e formule per il calcolo.

    Determinazione della forza di attrito

    Qual è la forza di attrito? La definizione classica suona come questa: la forza di attrito è la forza che appare quando i due corpi vengono contattati durante il movimento e prevenendo questo movimento molto. In altre parole, più forza di attrito tra i corpi, più dura è di spostarli rispetto all'altra. Per quanto riguarda la natura fisica dell'attrito, appare come risultato dell'interazione tra atomi e molecole del corpo in contatto con l'altro.

    Vale anche la pena notare che con l'attrito dei due corpi, la terza legge newton agisce su di loro: la forza di attrito che agisce sul primo corpo (corpo A) è uguale al potere dell'attrizione che agisce sul secondo corpo (B), Solo il modulo è la direzione opposta.

    attrito

    In questa immagine, la forza di attrito che agisce sul frigorifero è uguale al potere dell'attrito che agisce sul pavimento, ma queste forze sono dirette in lati opposti.

    Tipi di forza di attrito

    A seconda della natura del movimento dei corpi, tali tipi di forze di attrito si distinguono come:

    • Riposo. La forza di attrito del resto si verifica quando i due corpi stanno arrivando, che, tuttavia, non si muovono relativi l'uno all'altro, ed è zero.
    • Scivolare. La forza di frizione scivola è l'illustrazione più classica dell'azione di attrito, si verifica quando i corpi scorrevoli sono relativi l'uno con l'altro. Colpisce la sua grandezza (che è più, la forza più attrito), la natura della superficie (ovviamente, quando la forza dell'attrito sarà molte volte meno di quando scivolava sul terreno).
    • Rotolamento. La forza di attrito rotolante appare quando un corpo rotola sulla superficie di un altro, ad esempio, quando si guida una bicicletta o una macchina. Durante il rotolamento, la forza di attrito è molto inferiore a quando scorrevole. Questo è un esperto ed empiricamente stabilito ma quei distanti antenati che hanno inventato la ruota - la più grande invenzione nella storia della scienza e della tecnologia.
    • Scavando. La forza di attrito della svolta si manifesta quando il corpo singolo viene ruotato sopra l'altra superficie.
    Tipi di forza di attrito

    Per quanto riguarda l'attrito stesso, succede anche alcune specie:

    • Asciutto - si manifesta a contatto di superfici solide.
    • Un viscoso, anche attrito simile si chiama liquido, appare quando si contatta un solido con liquido o gas. Ad esempio, un attrito viscoso (liquido) viene applicato alla nave galleggiante sull'acqua, così come sulla superficie dell'acqua. La forza dell'attrito viscoso è di solito un attrito molto meno secco.
    • Mescolato, si verifica quando c'è uno strato di lubrificante tra superfici che entrano in contatto.

    Un fatto interessante: nell'assedio di Costantinopoli nel 1453, i turchi per aggirare la catena speciale, bloccando il percorso verso le navi turche nella baia dorata del corno li ha tirati a terra. E al fine di ridurre la forza di attrito quando si spostano grandi navi da guerra pesanti fatte pavimenti da binari di legno, che era abbondantemente spalmato con lardo. Pertanto, a causa del lubrificante e dell'attrito misto, la cui forza è molto meno che con l'attrito asciutto, i turchi incarnero con successo la loro intenzione, portando i difensori di Costantinopoli in autentica confusione.

    Sultan Mehmed II guarda il trasporto delle sue navi

    Sultan Mehmed II osserva il trasporto delle sue navi.

    Come puoi vedere, la conoscenza delle leggi di fisica e meccanica più di una volta e non due hanno trovato la loro pratica forma di realizzazione nella vita reale.

    Ma torna dalla storia di nuovo alla fisica, l'attrito è anche diviso in esterno ed interno. L'attrito esterno è caratteristico dell'interazione di corpi esclusivamente solidi. L'attrito interno è caratterizzato dalla viscosità e si verifica nell'interazione di liquidi o gas, e tale interazione può verificarsi all'interno del corpo condizionale. Ad esempio, nelle acque del mondo oceano, ci sono diverse correnti, con un'acqua più fredda o più calda, nell'interazione di questi flussi tra loro e l'attrito interno si verifica.

    Come trovare il potere di attrito?

    Per calcolare la forza di attrito, è necessario conoscere il coefficiente di attrito K, che dipende dalla natura della superficie. Il coefficiente di attrito è un valore costante e il suo valore può essere ottenuto da un tavolo speciale.

    Coefficiente di attrito

    Oltre al coefficiente di attrito, è necessario conoscere la forza della reazione di sostegno n, che, in sostanza, è uguale al potere della gravità (gravità) a seconda della massa del corpo (m) e accelerare la caduta libera . La sua formula avrà la seguente forma:

    N = m * g

    Dove m è la massa del corpo, e g è l'accelerazione della caduta libera, questo è un valore costante di 9,8 m / s 2.

    Formula della forza di attrito

    La forza di attrito è calcolata mediante la reazione del supporto N e il coefficiente di attrito K. La formula della forza di attrito avrà la seguente forma:

    F. Tr. = K * n.

    In alcune formule, il coefficiente di attrito K è indicato dal simbolo μ.

    I calcoli scritti sopra sono validi nel caso più semplice quando il corpo si trova su una superficie rigorosamente orizzontale.

    forza di attrito sulla superficie orizzontale

    Se il movimento si verifica sul piano inclinato, i calcoli della forza di attrito sono alquanto più complicati. Il corpo, come prima, agisce la forza di gravità e la reazione del supporto della superficie, ma non in una direzione.

    forza di attrito sulla superficie inclinata

    Pertanto, la formula della forza di attrito per il corpo, che si muove lungo la superficie inclinato, avrà la seguente forma:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Dove k è il coefficiente di attrito, m - peso corporeo, g gravitazionale costante (ricorda che è 9,8 m / s 2), Cosα è il rapporto tra la categoria adiacente all'angolo, al triangolo Hypoteluze (Coseno).

    Formula di attrito

    Nel determinare la forza di attrito su superfici inclinate, il legame tra fisica e geometria è chiaramente manifestato.

    Letteratura raccomandata e collegamenti utili

    • Forza di attrito. ZFTSH, MIPT. Data della candela 14 febbraio 2019.
    • Manuale di Yenohovich A. S. fisica. - illuminazione, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Nozioni di base sull'insegnamento su attrito, usura e lubrificazione delle auto. Parte 1. Attrito nelle macchine. Teoria, calcolo e progettazione di cuscinetti e picchi scorrevoli. Mashgiz. M.-l. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. L'attrito e la lubrificazione dei solidi. Oxford University Press, 2001.person Bo N. J. J.: Attrito scorrevole. Principi fisici e applicazioni. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie Bis zur numerischen Simulation, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Attrito e usura dei materiali. Wiley-IntersCience, 1995.

    Forza di attrito, video

    E alla fine del video educativo sul nostro articolo.

    Autore: Pavel Chaika, Editor-in-capo del Journal

    Quando si scrive l'articolo ha provato a renderlo la più interessante, utile e di alta qualità. Sarei grato per qualsiasi feedback e critica costruttiva sotto forma di commenti sull'articolo. Anche il tuo desiderio / domanda / offerta può scrivere a mia mail [email protected] o su Facebook, con rispetto, autore.

    Attrito - il processo di interazione tra il loro movimento relativo (spostamento) o quando il corpo si muove in un mezzo gassoso o liquido. Diversamente chiamato Interazione di attrito (ITA. Attrito. ). Lo studio dei processi di attrito è impegnata in una sezione di fisica, che è chiamata meccanica di interazione di attrito o tribologia.

    La frequenza ha principalmente una natura elettronica, a condizione che la sostanza sia in condizioni normali. Nello stato superconduttore lontano dalla temperatura critica, la principale "fonte" di attrito è fonomo, e il coefficiente di attrito può diminuire più volte. [LINK 1] .

    Forza di attrito

    Visualizzazioni

    Alla presenza del relativo movimento dei due organismi di contattore della forza di attrito derivanti dalla loro interazione, possono essere suddivisi in:

    • Attrito scorrevole - La forza derivante nel corretto movimento di uno dei corpi di contatto / interagire rispetto all'altro e agire su questo corpo nella direzione opposta alla direzione della diapositiva.
    • Attrito rotolante - il momento delle forze derivanti dal rotolamento di uno dei due corpi contatti / interagire rispetto all'altro.
    • Attrito di riposo - Forza derivante tra due corpi contatti e prevenzione del verificarsi di movimento relativo. Questa forza deve essere superata per portare due corpi contatti in movimento rispetto all'altro. Si verifica nei microintilli (ad esempio, durante la deformazione) negli organismi di contatto. Agisce nella direzione opposta alla direzione di un possibile movimento relativo.

    In fisica dell'interazione, l'attrito è fatto per dividere:

    • Asciutto Quando interagiscono i corpi solidi non sono separati da ulteriori strati / lubrificanti (compresi i lubrificanti solidi) - un caso molto raro si è verificato nella pratica. La caratteristica caratteristica distintiva dell'attrito secco è la presenza di una forza significativa di attrito di riposo;
    • Confine Quando l'area di contatto può contenere strati e sezioni di natura diversa (film di ossido, liquido e così via) - il caso più comune per attrito di scivolamento.
    • Misto Quando l'area di contatto contiene sezioni di attrito secco e liquido;
    • Liquido (viscoso) , con l'interazione di corpi separati da uno strato di corpo solido (polvere di grafite), liquido o gas (lubrificazione) di vari spessori - di regola, si verifica durante l'attrito rotolante, quando i corpi duri sono immersi nel liquido, l'attrito viscoso Il valore è caratterizzato da viscosità del mezzo;
    • Elastoidodynamic. Quando l'attrito interno nel materiale del lubrificante è cruciale. Si verifica con aumentando le velocità relative del movimento.

    A causa della complessità dei processi fisico-chimici che si verificano nell'area di interazione di attrito, i processi di attrito non sono fondamentalmente una descrizione con l'aiuto dei metodi di meccanica classica.

    Amontoon Law - Cool

    La caratteristica principale dell'attrito è Coefficiente di attrito \ Mu.che è determinato da materiali da cui vengono fatte le superfici dei corpi interagenti.

    Nei casi più semplici, la forza di attrito F.e carico normale (o potenza Normale reazione) N_ {normale}disuguaglianza associata

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

    Applicando all'uguaglianza solo in presenza di movimento relativo. Questo rapporto è chiamato la legge di Amonton - Coulomb.

    La legge di Amonton - Coulomb con adesione

    Per la maggior parte delle coppie di materiali, il valore del coefficiente di attrito \ Mu.non supera 1 ed è nell'intervallo di 0,1 - 0,5. Se il coefficiente di attrito supera 1 (\ MU> 1)Ciò significa che c'è potere tra i corpi contattati. Adesione N_ {adesione}e la formula per il calcolo del coefficiente di attrito cambia a

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

    Valore dell'applicazione

    Attrito nei meccanismi e nelle macchine

    Nei meccanismi tradizionali (DVS, automobili, ingranaggi, ecc.) L'attrito svolge un ruolo negativo, riducendo l'efficienza del meccanismo. Per ridurre la forza di attrito, vengono utilizzati vari oli naturali e sintetici e lubrificanti. Nei meccanismi moderni, questo obiettivo utilizza anche rivestimenti (film sottili) ai dettagli. Con la miniaturizzazione dei meccanismi e la creazione di sistemi microelettromeccanici (MEMS) e sistemi nanoelettromeccanici (NAM), la grandezza dell'attrito rispetto alle forze che operano nel meccanismo aumentano e diventano molto significative (\ Mu \ geqsty 1)E allo stesso tempo non può essere ridotto da lubrificanti convenzionali, che causa un significativo interesse teorico e pratico di ingegneri e scienziati a quest'area. Per risolvere il problema di attrito, vengono creati nuovi metodi del suo calo nel quadro della tribologia e della scienza superficiale ( inglese ).

    Frizione con una superficie

    La presenza di attrito fornisce la possibilità di muoversi sulla superficie. Quindi, quando si cammina precisamente, proprio a causa dell'attrito, si verifica le suole con un pavimento, come risultato della quale la repulsione del pavimento e del movimento in avanti. La frizione della ruota dell'auto (moto) con la superficie della strada è garantita. In particolare, per aumentare il miglioramento di questa frizione, le nuove forme e i tipi speciali di gomma per i pneumatici sono sviluppati e gli anti-scanalature sono installati sulle auto da corsa, più forte della pressatrice verso la traccia.

    Guarda anche

    Riviste

    Letteratura

    • Dreagin B. V. Cos'è l'attrito? M.: Ed. Accademia delle scienze dell'URSS, 1963.
    • Kravelsky I. V., Shcheders V. S. Sviluppo della scienza di attrito. Attrito secco. M.: Ed. Accademia delle scienze dell'URSS, 1956.
    • Frolov, K.V. (ed.) Tribologia moderna: risultati e prospettive . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. L'attrito e la lubrificazione dei solidi. Oxford University Press, 2001.
    • Person Bo N. J.: Attrito scorrevole. Principi fisici e applicazioni. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und anwendungsbuch von der Nanotribologie Bis zur numerischen Simulation , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Attrito e usura dei materiali. Wiley-IntersCience, 1995.

    Collegamenti

    La forza di attrito appare quando due superfici entrano in contatto e si muovono relative l'una all'altra. Il processo studia la fisica, in particolare la meccanica. Considera le leggi fondamentali che sono suscettibili del corpo quando vengono spostate e interazioni, scopre le cause che interessano il cambiamento nella posizione dei soggetti.

    Definizione e natura della forza di attrito

    Forza di attrito F. Tr. Si verifica quando tocchi due corpi. Crea ostacoli al loro ulteriore movimento.

    Cause della forza di attrito

    Ciò si verifica quando l'interazione di atomi e molecole da cui consistono gli elementi. Pertanto, la natura del suo aspetto è onde elettromagnetiche. Agisce in due direzioni, è diretto a entrambi i corpi.

    In questo caso, il suo valore nel modulo non cambia. Se la forza agisce su uno dei due corpi contatti, quindi colpisce l'altro.

    Sul soggetto rimanente senza movimento, la forza dell'attrito di riposo è influenzato. Mentre il suo valore supererà l'intervento esterno, cercando di spostare il soggetto, non cambierà la posizione.

    Forza di attrito

    Quando la sua grandezza aumenta a un certo limite, ci sarà una mossa in un nuovo posto. Quindi appare la forza di attrito scorrevole, la sua direzione è opposta allo spostamento del soggetto.

    A causa dell'azione dell'attrito è impossibile muoversi per sempre. Il movimento finirà dopo un certo tempo. Se la forza esterna supera di nuovo il valore dell'attrito del riposo, allora il movimento riprenderà.

    Tipi di forza di attrito

    Tipi principali di attrito:

    1. Riposo. Resiste ai fattori esterni cercando di spostare il corpo. In loro assenza, il suo valore è uguale a zero.

    2. Scivolare. È direttamente dipendente dal coefficiente di attrito e dai valori della forza con cui la superficie sta mettendo la pressione sul corpo. La sua direzione di azione è sempre perpendicolare alla superficie. Di solito è inferiore alla massima forza di attrito allenatore.

    3. Rotolamento. Si verifica quando un corpo rotola sulla superficie di un altro. Ad esempio, quando si contatta la ruota di una bici da equitazione con un costoso o quando il meccanismo del cuscinetto è in esecuzione. Ha un effetto molto più piccolo rispetto all'attrito di scivolare, se le condizioni rimanenti sono considerate invariate. La sua scoperta è diventata indispensabile per la tecnologia. Le ruote e le parti rotonde, la posizione rotante e che cambiano, sono la base di molti meccanismi e lavori di veicoli.

    4. Scavando. Appare quando un oggetto inizia a ruotare sulla superficie di un altro.

    Tipi di forza di attrito

    L'attrito stesso può essere diversi tipi:

    1. Asciutto. Manifesta in contatto di superfici solide. Non osservano altri materiali e strati. Tale di natura e vita è estremamente raro.

    2. Viscoso. È anche chiamato liquido. Si verifica quando il corpo solido interagisce con liquido o gas. Possono scorrere oltre un soggetto stazionario. O si muove in una sostanza liquida o gassosa. Ad esempio, la barca è disegnata sulla corda della corda. Il corpo lo fa navigare nello strato superiore del fluido o del gas. Come se lo tira. A sua volta, agisce su un altro livello sottostante. Più lontano dal corpo, minore la velocità dei livelli. Ciò è dovuto a una diminuzione dell'influenza di un soggetto solido. Una forza di attrito sorge tra gli strati, dal momento che i corpi si muovono relativi l'uno all'altro. Porta alla loro frenata, il che significa che agisce su un solido, fermandla. La temperatura determina il grado di viscosità delle sostanze. Ad esempio, diminuisce quando l'olio viene riscaldato. È chiaramente visibile al lavoro del motore dell'auto. Quando la macchina era al freddo per molto tempo, il motore deve prima riscaldare per aumentare la velocità della sua rotazione. Dipendenza da mangime del gas. La viscosità cresce con la temperatura crescente.

    3. Misto. Viene osservato quando c'è uno strato di lubrificante tra corpi a contatto con le superfici.

    Attrito viscoso

    Anche l'attrito è diviso in interni ed esterni. Quest'ultimo si verifica quando l'interazione dei solidi. Quindi puoi attribuire attriti secchi.

    L'interno è caratterizzato dalla viscosità. È nell'interazione di liquidi o gas che lo spostamento avviene all'interno di un corpo quando gli strati si muovono relativi l'uno all'altro.

    Come trovare la forza di attrito

    diciotto

    Per trovare il potere di attrito, è necessario conoscere il coefficiente di attrito K, a seconda delle proprietà della superficie. Questo è un valore costante, il cui valore è preso dai tavoli.

    Tabella del coefficiente di attrito

    È necessaria anche la forza di reazione del supporto. Il valore desiderato è determinato dal lavoro di due valori:

    F. Tr. = K * n

    La lettera K è indicata dal coefficiente. Puoi anche soddisfare il simbolo μ. Di solito è nell'intervallo da 0,1 a 1.

    Ad esempio, per la gomma che si muove lungo l'asfalto asciutto, durante la guida, varia da 0,5 a 0,8. Con una diapositiva in metallo su un albero - 0.4, ferro per ghisa - 0,18.

    Supporto di reazione di potenza Non differisce dalla quantità di gravità, a seconda del peso del corpo. Pertanto, il suo valore è uguale al prodotto del peso corporeo (m) per accelerare la caduta libera (G).

    N = m * g

    Questo è un valore costante di 9,8 m / c². Questa regola agisce quando devi affrontare una superficie orizzontale. La forza della gravità e la reazione di supporto si bilanciano a vicenda. Pertanto, sono considerati valori uguali.

    11111.

    Se c'è un movimento sul piano inclinato, il corso del ragionamento cambia in qualche modo. Per il soggetto, i punti di forza della gravità e la reazione del supporto stanno ancora agendo, ma non in una direzione.

    Quando la conoscenza dell'angolo di inclinazione dell'aereo all'orizzonte, la formula viene trasformata e diventa il seguente modulo:

    N = k * m * · g * · cosα

    Qui è necessario essere guidati dal fatto che il coseno è il rapporto tra la categoria adiacente all'angolo al triangolo ipotenneo. Questo è uno di quei casi dimostrando la stretta relazione della fisica e della trigonometria.

    Un esempio di risolvere il problema

    Il compito, per applicare le conoscenze relative alla forza di attrito, aiuterà a consolidare il materiale.

    L'obiettivo. Sul pavimento c'è una scatola che pesa 7 kg. Il coefficiente di attrito tra esso e il pavimento è 0.3. Alla casella applicare la potenza pari a 14 N. Si muoverà dal punto?

    900.

    Decisione.

    La scatola è sul piano orizzontale. È soggetto all'azione di gravità, che equivale alla reazione del supporto. Sono diretti perpendicolari alla scatola e al pavimento. Significa che determinare la forza della reazione del supporto, è necessario moltiplicare la massa della scatola per accelerare:

    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.

    Risposta: il valore ottenuto supera gli sforzi collegati alla casella da lato, dal 29,4 N> 14 N. Significa che rimarrà al posto iniziale.

    La forza di attrito è presente nella vita costantemente. Previene gli oggetti di muoversi e si oppongono al loro slittamento e spostamento a lungo termine. Il suo valore dipende dalle superfici con cui devono toccare, le loro proprietà e le loro caratteristiche.

    L'area di contatto non viene presa in considerazione, ma conta la posizione del corpo. Ad esempio, la forza derivante quando la macchina si muove lungo una superficie piana differisce dal valore quando si muove attraverso l'area montuosa, situata ad angolo fino all'orizzonte. E se l'auto deve muoversi sulla strada bagnata, il valore cambia di nuovo.

    Qual è la forza di attrito

    I corpi interagiscono con l'altro in modi diversi. Uno dei tipi di interazione è l'attrito. Prima di affrontare le sottigliezze di attrito secco e viscoso, risponderanno a due domande. Qual è la forza di attrito, e quando si verifica?

    Qual è la forza di attrito?

    La forza di attrito è la forza che sorge in contatto con i corpi e impedendo loro il movimento relativo.

    L'attrito avviene a causa dell'interazione tra atomi e molecole corporei quando entrano in contatto l'uno con l'altro.

    La natura della forza di attrito è elettromagnetica.

    Per quanto riguarda qualsiasi altra interazione, la terza legge newton è giusta per l'attrito. Se la forza di attrito agisce su uno dei due corpi interattivi, la stessa forza del modulo agisce su un altro corpo nella direzione opposta.

    Forza di attrito della pioggia e forza di attrito scorrevole

    Diverso attrito secco e viscoso, forza di attrito della pace, forza di attrito scorrevole, forza di attrito rotolante.

    L'attrito secco è l'attrito che si verifica tra corpi solidi in assenza di uno strato liquido o gassoso tra di loro. Le forze di attrito sono rivolte a tangenti a contattare superfici.

    Immagina che sul corpo, ad esempio, un bar sdraiato sul tavolo, c'è una certa forza esterna. Questa forza cerca di spostare la barra dalla scena. Mentre il corpo sta riposando, la forza dell'attrito della pace e, in realtà, la forza esterna agisce sul bar. La forza dell'attrito del riposo è uguale alla forza esterna e bilanciala.

    Quando la forza esterna supera un valore limite F. тр.max, il bar è spostato dal posto. Agisce anche la forza dell'attrito, ma non è più la forza dell'attrito del riposo, ma il potere dell'attrito di scivolare. La forza di attrito slittamento è diretta verso opposto al movimento, e dipende dalla velocità del corpo.

    Forza di attrito della pioggia e forza di attrito scorrevole

    Quando si risolvono i problemi fisici, la forza del frizione slip è spesso uguale alla massima forza di attrito di riposo e la dipendenza dalla forza di attrito sulla velocità relativa del movimento dei corpi trascurati.

    Forza di attrito della pioggia e forza di attrito scorrevole

    La figura sopra mostra le caratteristiche effettive e idealizzate di attrito secco. Come vediamo, infatti, la forza di attrito della presa varia a seconda della velocità, ma i cambiamenti non sono così grandi in modo che non possano essere trascurati.

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    La forza di attrito è proporzionale alla forza della normale reazione del supporto.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Qual è il coefficiente di slittamento di attrito?

    μ- Il coefficiente di proporzionalità, che è chiamato il coefficiente di attrito scorrevole. Dipende dai materiali degli organismi di contatto e dalle loro proprietà. Il coefficiente di attrito scorrevole è un valore senza dimensione che non supera l'unità.

    Forza di attrito della pioggia e forza di attrito scorrevole

    Le forze di attrito rotolanti sorgono durante il rotolamento tel. Di solito, quando risolve i compiti che trascurano.

    Attrito viscoso in liquidi e gas

    L'attrito viscoso si verifica quando si verifica i corpi in fluidi e gas. La forza dell'attrito viscoso è rivolto anche alla direzione opposta al movimento del corpo, ma la forza di attrito molto meno piccola è molto inferiore. Il riposo del riposo è assente quando un attrito viscoso.

    Il calcolo delle forze dell'attrito viscoso è più complicato del calcolo della forza di attrito dello scivolamento. A basse velocità del movimento del corpo nel liquido, la forza dell'attrito viscoso è proporzionale alla velocità del corpo, e ad alte velocità - il quadrato della velocità. I coefficienti di proporzionalità dipendono dalla forma di organismi, è anche necessario tenere conto delle proprietà del mezzo stesso, in cui si verifica il movimento.

    Ad esempio, le forze di attrito viscose in acqua e olio saranno differenti, poiché questi liquidi hanno una viscosità diversa.

    Forza di attrito - Questa è la forza derivante dal movimento di un corpo lungo la superficie di un altro corpo e diretto opposto alla direzione del movimento.

    La forza di attrito rallenta.

    La forza di attrito appare sempre quando le superfici dei corpi in movimento entrano in contatto.

    Motivi per l'attrito:

    uno. irregolarità di superfici di contatto; 2. Con superfici perfettamente lisce - l'azione dell'attrazione delle molecole.

    Yyv.png.

    La grandezza della forza di attrito dipende da:

    uno. Proprietà delle superfici di contatto;

    2. Forze che preme sulla superficie. Più potenza che preme il corpo in superficie, più forza di attrito.

    La svolta di attrito tra diverse superfici caratterizza il coefficiente di attrito, ad esempio,

    Acciaio in acciaio - \ (0,24 \);

    Gomma sull'asfalto - \ (0,45 \);

    Gomma su asfalto bagnato - \ (0.2 \).

    L'attrito è Utile , ad esempio, senza attrito, non siamo riusciti a fare un passo (attrito meno in ghiaccio, quindi è più difficile andare avanti), La forza dell'attrito riposa Consente ai soggetti di rimanere nei loro luoghi, non consente di infilare i supporti che contengono il sito di viti e chiodi, oltre a fili nei tessuti. Senza attrito, auto e biciclette non potevano muoversi nella direzione desiderata.

    L'attrito aumenta usando i pneumatici invernali, la sabbia scivolosa spruzzata invernale, utilizzando meccanismi di ingranaggi, ecc.

    Tuttavia, anche l'attrito dannoso Colpisce il riscaldamento e l'usura dei dettagli dei meccanismi in contatto.

    Questo fenomeno viene eliminato usando i lubrificanti, sostituendo Rotolamento frizione scorrevole per attrito (usando ruote e cuscinetti).

    Nella direzione opposta al movimento del corpo, è valida anche la forza di resistenza.

    La forza derivante quando il corpo si muove nel gas o nel liquido e viene chiamata la sospensione del movimento resistenza al potere .

    La forza di resistenza dipende da:

    uno. Proprietà del mezzo (in acqua è più difficile da correre rispetto alla terra);

    2. forme del corpo;

    3. Velocità di movimento (maggiore è la velocità, maggiore aumenta la resistenza).

    Per eliminare il potere della resistenza, il corpo è collegato a forme arrotondate, piatte (streminate).

    High-speedrail-1.jpg

    La forma semplificata di un treno ad alta velocità.

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