Friction Force - Definitie, Formule, Soort, Hoe te vinden?

Wrijvingskracht: hoeveelheid, richting

Met de kracht van wrijving kom je letterlijk elke seconde tegen. Elke keer dat u interageert met elk oppervlak - ga op asfalt, ga zitten op een stoel, drink thee uit een beker - de wrijvingskracht handelt op u.

Wrijving - Dit is de interactie in het vlak van contact met twee oppervlakken.

Om wrijving te vertalen in de taal van de wiskunde, wordt het concept geïntroduceerd wrijvingskracht .

Wrijvingskracht - Dit is een waarde die het proces van wrijving in grootte en richting kenmerkt.

De wrijvingskracht wordt gemeten, evenals elke macht - in Newton.

De wrijvingskracht ontstaat om twee redenen:

  • Verschillende ruwheid, krassen en andere "onvolkomenheden" van oppervlakken. Deze defecten doen elkaar pijn bij contact en wordt gecreëerd door de kracht die de beweging vertraagt.
  • Wanneer de contactoppervlakken praktisch glad zijn (vóór het ideale is het onmogelijk om te brengen, maar streven ernaar - het betekent om de kracht van wrijving tot nul te streven), dan wordt de afstand tussen hen minimaal. In dit geval vindt de wederzijdse aantrekkingskracht van de moleculen van de substantie van deze oppervlakken plaats. De aantrekkingskracht is het gevolg van de interactie tussen de elektrische ladingen van atomen. In dit opzicht, kunt u vaak de formulering horen "de kracht van wrijving is de kracht van elektromagnetische aard"

De wrijvingskracht is altijd gericht tegen de lichaamssnelheid. In dit opzicht is alles eenvoudig, maar er is altijd een vraag:

Waar de wrijvingskracht is bevestigd

In taken, iets als iets als: "tafel is het oppervlak perfect glad." Dit betekent dat er geen wrijvingskracht is in deze taak. Ja, in het echte leven is het onmogelijk, maar in de naam van een prachtig wiskundig model wordt wrijving vaak verwaarloosd.

Maak je geen zorgen vanwege deze onrechtvaardigheid en lost de taken gewoon zonder wrijving op, als we de uitdrukking "soepel oppervlak" zagen.

Droge en viskeuze wrijving

Er is een heel groot verschil tussen uw contact met water in het zwembad tijdens het zwemmen en contact tussen het asfalt en de wielen van uw fiets.

In het geval van zwemmen hebben we te maken met viskeuze wrijving - weerstandsfenomeen bij het besturen van een vaste stof in een vloeistof of lucht. Het vliegtuig is ook viskeuze wrijving en won de arrogante duif van je tuin.

Maar droge wrijving is het fenomeen van weerstand bij het in contact brengen van twee vaste stoffen. Als een schooljongen bijvoorbeeld op een stoel ligt of een slechterik uit de film wrijft zijn handen - het zal droge wrijving zijn.

En als de slechterik schoon is en zijn handen wrijft, springt hij een antiseptisch vast?

Toen deze viskeuze wrijving, ondanks het feit dat de handen solide zijn. In dit geval is er een natte laag.

Een viskeuze wrijving in het schoolcursus van de natuurkunde wordt niet in detail beschouwd, maar droog - demonteren langs en tegenover. Droog wrijving heeft ook variëteiten, laten we het over hen praten.

Wrijving van rust

Als u besluit om vanaf de spot een vrachtwagen te verplaatsen, is het onwaarschijnlijk dat u zult slagen. Niet dat we niet in je geloven - het is gemakkelijk om dit te doen vanwege het feit dat de massa van een persoon vele malen minder is dan de massa van de truck, en de wrijvingskracht voorkomt het. De wereld is wreed, wat hier te doen.

In het geval wanneer de wrijvingskracht is, maar het lichaam bewaart niet van de plaats, hebben we te maken De kracht van rust wrijving.

De kracht van de wrijving van vrede is gelijk aan de kracht van de stuwkracht. Als u bijvoorbeeld probeert van de scène te bewegen, handelt u erop met de kracht van tractie 10 N, dan is de wrijvingskracht gelijk aan 10 N.

De kracht van wrijvingssteun

Ftr = flyagi

Ftr - slip wrijvingskracht [H]

Vliegers - Prijsstrium [H]

Elect oefenen!

Een taak

Zoek de kracht van wrijving van rust voor het lichaam waaraan de kracht van tractie in 4 N.

Besluit:

Het lichaam rust, het betekent dat

Ftr = platya = 4n

Antwoord: De wrijvingskracht is 4 N.

Nog meer praktijken zijn Skyssmart in de kinderschool. In plaats van saaie paragrafen wacht het kind op interactieve oefeningen met instant automatisch cheque en online bord, waar u kunt tekenen en tekenen met de leraar.

Noteer het kind naar een vrije inleidende les in de natuurkunde, zodat hij vrienden maakt met de natuurkunde en niet bang was voor schoolbeheersing.

Schuifwrijving

En laten we nu op schaatsen schuiven. De ijsbaan is glad genoeg, maar zoals we al hebben ontdekt, zal de wrijvingskracht nog steeds aanwezig zijn en zal worden berekend met de formule:

Slip wrijvingskracht

Ftr = μn.

Ftr - slip wrijvingskracht [H]

μ - wrijvingscoëfficiënt [-]

N - kracht van de reactieondersteuning [H]

De wrijvingskracht die we op deze formule krijgen, is het maximale mogelijk - dat wil zeggen, er is nergens meer.

Stroomreactie-ondersteuning - Dit is de kracht waarmee de steun op het lichaam handelt. Het is numeriek gelijk aan de kracht van normale druk en is tegengesteld aan richting.

Stroomreactie-ondersteuning

De kracht van normale druk is hetzelfde als het lichaamsgewicht?

Niet echt. De kracht van normale druk is altijd gericht op loodrecht op het oppervlak (normaal - loodrecht op het oppervlak). Het gewicht wordt niet noodzakelijk loodrecht op het oppervlak gericht.

Als onderdeel van het schooljaar wordt het gewicht altijd loodrecht op het oppervlak gericht Daarom kan de kracht van de reactie van de steun even gelijk zijn aan het gewicht.

Lees meer over lichaamsgewicht in ons artikel

Ook, als het lichaam op het horizontale oppervlak is, zal de reactiekracht van de steun gelijk zijn aan de zwaartekracht: n = mg.

Wrijvingscoëfficiënt - Dit is een oppervlaktekarakteristiek. Het wordt experimenteel bepaald, heeft geen dimensie en laat zien hoeveel het oppervlak glad is - hoe meer de coëfficiënt, hoe meer koeleroppervlak. De wrijvingscoëfficiënt is positief en meestal minder dan één.

We zullen waakzaam zijn!

Uit de formule wordt de afhankelijkheid van de wrijvingskracht van het contactgebied niet gevolgd. Als u bijvoorbeeld een staaf één zijde geeft en op de tafel sleept en vervolgens naar een ander gaat, niet gelijk in het gebied, en hetzelfde kunt doen - zal de wrijvingskracht niet veranderen.

Taak 1.

De massa van de kat die op de tafel ligt, is 5 kg. Wrijvingscoëfficiënt μ = 0.2. De kat is bevestigd aan de externe kracht gelijk aan 2,5 N. Wat voor soort wrijving gebeurt het?

Besluit:

Door de toestand van deze taak is het onmogelijk te begrijpen, beweegt onze kat of niet. Het besluit over de vraag of we gelijk zijn aan de kracht van de stuwkracht, het is onmogelijk om onmiddellijk te accepteren. In dergelijke gevallen moet u nog steeds berekenen volgens de formule:

F = μn.

Omdat de kat op het horizontale oppervlak ligt, is de reactiekracht van de ondersteuning in dit geval gelijk aan de zwaartekracht: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

We hebben de hoogst mogelijke wrijvingskracht. Externe kracht onder de toestand van de taak is minder dan het maximum. Dit betekent dat de kat alleen is. De wrijvingskracht balanceert de externe kracht. Bijgevolg is het gelijk aan 2.5n.

Antwoord: Er is een wrijvingskracht van 2,5 N

TAAK 2.

Dasse dia's langs het horizontale vlak. Zoek de wrijvingscoëfficiënt als de wrijvingskracht 5 uur is, en de kracht van de lichaamsdruk op het vlak - 20 N.

Besluit:

In deze taak weten we dat Barcuchk dia's dia's. Dus je moet de formule gebruiken:

Ftr = μn.

Aangezien de das zich op het horizontale oppervlak bevindt, is de ondersteuningskracht van de steun in dit geval gelijk aan de druk van de druk op het vlak: N = FD.

Ftr = μfd

Druk de wrijvingscoëfficiënt uit:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0,25

Antwoord: De wrijvingscoëfficiënt is 0,25

TAAK 3.

De poedel van je grootmoeder met een gewicht van 5 kilogram schuift horizontaal oppervlak. Slip Friction Force is 20 N. Zoek de kracht van wrijving, als de poedel sterk zal verliezen, en de massa twee keer zal afnemen, en de wrijvingscoëfficiënt blijft ongewijzigd.

Besluit:

In deze taak weten we dat de poedellips. Dus je moet de formule gebruiken:

Ftr = μn.

Omdat de poedel op het horizontale oppervlak is, is de reactiekracht van de steun in dit geval gelijk aan de zwaartekracht: N = mg.

Ftr = μmg.

Druk de wrijvingscoëfficiënt uit:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0.4

Nu berekenen we de kracht van wrijving voor massa, minder dan twee keer:

Formule: Grondwrijvingskracht

Antwoord: De wrijvingskracht is gelijk aan 10 N.

TAAK 4.

De student voerde een experiment uit om de schuifwrijvingskracht te bestuderen door een balk met ladingen gelijkmatig langs horizontale oppervlakken te bewegen met behulp van een dynamometer.

Lamelen met ladingen

De resultaten van experimentele metingen van de massa van de balk met ladingen M, het contactgebied van de balk en de oppervlakte S en de aangebrachte kracht F worden gepresenteerd in de tabel.

Wat is de kracht van wrijving in de natuurkunde

Definitie

De wrijvingskracht wordt de kracht genoemd die tijdens de beweging verschijnt wanneer er een aanraking van twee lichamen van elkaar is en die weerstand heeft tegen deze beweging (altijd gericht op de tegenovergestelde beweging).

Hoe groter de waarde van de wrijvingskracht tussen de twee lichamen, hoe moeilijker ze ten opzichte van elkaar te verplaatsen. Voorbeeld

Een voorbeeld kan een kartonnen doos zijn met een gewicht van 20 kilogram, die rond het appartement bewegen. De wrijvingskracht tussen de doos en het laminaat in dezelfde kamer zal veel kleiner zijn dan tussen een doos en een tapijt met een lange stapel naar de andere. In het eerste geval is het bewegen van de doos vrij eenvoudig, in het tweede - moeilijk.

Voorzichtigheid! Als de leraar plagiaat op het werk detecteert, niet om belangrijke problemen (tot inhoudingen) te voorkomen. Als u niet de mogelijkheid heeft om uzelf te schrijven, kunt u hier bestellen.

Twee lichamen met wrijving over elkaar, ze ervaren de actie van het Derde wet van Newton. De wrijvingskracht die op het eerste doel handelt, is gelijk aan de waarde van de wrijving die van invloed is op het tweede object. Maar de twee van deze sterke punten hebben de exacte tegenovergestelde richting.

Wat wordt gemeten

De fysieke aard van de wrijving bestaat uit de interactie van atomen en moleculen van lichamen die in contact komen met elkaar.

In de natuurkunde is het gebruikelijk om de kracht van de wrijving van de grote Latijnse letter F te ondertekenen met het teken van TR.: F TR. .

Het meten van deze fysieke waarde wordt uitgevoerd in Newton (H).

Soorten wrijvingskracht met voorbeelden

Afhankelijk van de aard van de beweging en het type oppervlakken die met elkaar communiceren, worden verschillende classificaties van wrijvingsconcepten onderscheiden.

In de richting van actie

Door de aard van de beweging van lichamen worden wrijvingskrachten onderscheiden:

  1. Rust uit . Het heeft altijd een nulwaarde en treedt op wanneer de twee lichamen worden aangeraakt, die ten rust zijn ten opzichte van elkaar.
  2. Slip . Dit is een klassiek type wrijving dat optreedt wanneer twee lichamen ten opzichte van elkaar schuiven. De waarde van deze waarde is afhankelijk van het lichaamsgewicht (hoe groter de massa, hoe groter de wrijvingskracht) en de aard van het oppervlak (glijden op ijs / glijden op de grond).
  3. Rollend . Deze kracht verschijnt wanneer een object over het oppervlak van een ander rolt (auto op de weg). Dankzij de ontdekking dat de wrijvingskracht tijdens het rollen soms minder is in vergelijking met de kracht van wrijving tijdens dia, onze voorouders en een van de belangrijkste uitvindingen van de mensheid uitgevonden - het wiel.
  4. Verificatie . Dit type kracht verschijnt wanneer een lichaam over het oppervlak van een ander roteert.

Door type interagerende oppervlakken

Wrijving zelf is ook een paar soorten:

  1. Droog. Het komt voor wanneer er een aanraking van een vriend van vaste oppervlakken is.
  2. Kleverige vloeistof). Het treedt op wanneer de vaste stof wordt aangeraakt met vloeistof of gas. In de regel is de kracht van viskeuze wrijving veel minder droge wrijving.
  3. Gemengd. Het verschijnt tussen de rigoureuze oppervlakken van vaste stoffen, waartussen de smeerlaag zich bevindt.

Interne en externe wrijving

Wrijving gebeurt:

Externe treedt op wanneer de vaste lichamen komen. Het interne manifesteert zich in de interactie van gas of vloeistoffen. In een enkel lichaam, de lagen verplaatsing ten opzichte van elkaar.

Wrijvingscoëfficiënt

Om de berekening van de wrijvingskracht te maken, is het noodzakelijk om de wrijvingscoëfficiënt (K) te kennen, die afhankelijk is van het oppervlaktemateriaal en heeft geen maateenheden in het SI-systeem.

De wrijvingscoëfficiënt is een constante fysieke hoeveelheid, waarvan de waarde voor allerlei soorten instanties kan worden herkend uit de tabel.

Wrijvingscoëfficiënt

Formules voor het berekenen van wrijvingskracht

Voor het lichaam gelegen op een horizontaal oppervlak De berekening van de wrijvingskracht wordt gemaakt door de formule:

\ (F_tr = k \ times n \)

Waar K de wrijvingscoëfficiënt is en n is de kracht van de steunreactie.

Uit de formule voor het berekenen van de wrijvingskracht is het duidelijk dat in aanvulling op de wrijvingscoëfficiënt, het noodzakelijk is om de kracht van de steunreactie (N) te kennen, die gelijk is aan de zwaartekracht en afhangt van het lichaamsgewicht ( M) en het versnellen van de vrije val (G):

\ (N = m \ times g \)

Bij het besturen van een lichaam Door hellend oppervlak De formule voor het vinden van wrijvingskracht is gecompliceerd:

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

Waar \ (\ cos \ alfa \) - Dit is de verhouding van de hoek van de categorie voor de hypotenneus van de resulterende driehoek.

Lichamen op het hellende oppervlak

Afhankelijk van de voorwaarden van de taak om de wrijvingskracht te vinden, is het noodzakelijk om te kiezen om een ​​van de bovenstaande formules te berekenen.

Schema van de afhankelijkheid van de injectiemacht van de kracht van de tractie

Schema van de afhankelijkheid van de injectiemacht van de kracht van de tractie
  • Bepaling van wrijvingskracht
  • Soorten wrijvingskracht
  • Hoe frictievermogen te vinden?
  • Formule van wrijvingskracht
  • Aanbevolen literatuur en nuttige links
  • Wrijvingskracht, video
  • De wrijvingskracht ontstaat voort uit het contact van de oppervlakken van twee fysieke lichamen die in beweging naar elkaar zijn. De theorie van wrijving Omdat de geest zich bezorgd was door de geest van de mensheid, oude ingenieurs: bouwers van de Egyptische piramides, Stonehenge in Engeland of mysterieuze stonestormen op Pasen-eiland, ze allemaal (ook en hun moderne collega's) opgelost het geassocieerde probleem met wrijving en hoe het te minimaliseren. Immers, de wrijvingskracht maakt het moeilijk om zware ladingen op de grond te bewegen (dezelfde stenen voor piramides of stonehenge), en om deze taak te vergemakkelijken, zijn onze verre voorouders zo'n nuttige uitvinding uitgevonden als een wiel en vele andere belangrijke ontdekkingen is gemaakt. In ons artikel zullen we kijken naar de kracht van wrijving in het fysieke aspect, we zullen analyseren hoe het werkt op die of andere instanties, die zijn typen en formules voor het berekenen zijn.

    Bepaling van wrijvingskracht

    Wat is wrijvingskracht? De klassieke definitie klinkt als volgt: de wrijvingskracht is de kracht die verschijnt wanneer de twee lichamen worden gecontacteerd tijdens de beweging en het voorkomen van deze verplaatsing. Met andere woorden, hoe meer wrijvingskracht tussen de lichamen, hoe moeilijker het is om ze ten opzichte van elkaar te verplaatsen. Wat de fysieke aard van de wrijving betreft, lijkt het als gevolg van de interactie tussen atomen en lichaamsmoleculen in contact met elkaar.

    Het is ook de moeite waard om op te merken dat met de wrijving van de twee lichamen, de derde Newton Law erop handelt: de wrijvingskracht die werkt op het eerste lichaam (lichaam A) is gelijk aan de kracht van wrijving die acteert op het tweede lichaam (B), Alleen de module is de tegenovergestelde richting.

    wrijving

    Op deze foto is de wrijvingskracht die op de koelkast handelt, gelijk aan de kracht van wrijving die op de grond handelt, maar deze krachten zijn in tegenoverliggende zijden gericht.

    Soorten wrijvingskracht

    Afhankelijk van de aard van de beweging van de lichamen, worden dergelijke soorten wrijvingskrachten onderscheiden als:

    • Rust uit. De wrijvingskracht van de rest vindt plaats wanneer de twee lichamen komen, die echter niet ten opzichte van elkaar bewegen, en nul is.
    • Slip. Slip wrijvingskracht is de meest klassieke illustratie van wrijvingsactie, treedt op bij schuiflichamen ten opzichte van elkaar. Het beïnvloedt de omvang ervan (dan is meer, hoe meer wrijvingskracht), de aard van het oppervlak (natuurlijk, wanneer de kracht van de wrijving vele malen minder zal zijn dan wanneer ze op de grond glijden).
    • Rollend. Rolling wrijvingskracht verschijnt wanneer het enig lichaam over het oppervlak van een ander rolt, bijvoorbeeld tijdens het fietsen of auto. Bij het rollen is de wrijvingskracht veel minder dan wanneer ze glijden. Dit is een ervaren, empirisch gevestigd toch die verre voorouders die het wiel uitvinden - de grootste uitvinding in de geschiedenis van wetenschap en technologie.
    • Graven. De wrijvingskracht van de beurt wordt gemanifesteerd wanneer het enkele lichaam over het andere oppervlak wordt gedraaid.
    Soorten wrijvingskracht

    Wat betreft de wrijving zelf, gebeurt het ook een paar soorten:

    • Droog - manifesteert zich in contact van vaste oppervlakken.
    • Een viskeuze, ook soortgelijke wrijving wordt vloeistof genoemd, verschijnt bij het contacteren met een vaste stof of gas. Bijvoorbeeld wordt een viskeuze (vloeibare) wrijving toegepast op het schip dat op water zweeft, evenals op het wateroppervlak. De kracht van viskeuze wrijving is meestal veel minder droge wrijving.
    • Gemengd, treedt op wanneer er een smeerlaag is tussen oppervlakken die in contact komen.

    Een interessant feit: in de belegering van Constantinopel in 1453, de Turken om de speciale keten te omzeilen, het blokkeren van het pad naar de Turkse schepen in de Golden Horn Bay trok ze op het land. En om de kracht van wrijving te verminderen bij het verplaatsen van grote zware oorlogsschepen die vloeren van houten rails zijn gemaakt, die overvloedig was gesmeerd met reuzel. Aldus, vanwege de smeermiddel en gemengde wrijving, waarvan de kracht veel minder is dan met wrijving droog, belichigden de Turken met succes hun intentie en brengt de verdedigers van Constantinopel in echte verwarring.

    Sultan Mehmed II kijkt naar het vervoer van zijn schepen

    Sultan Mehmed II observeert het vervoer van zijn schepen.

    Zoals je kunt zien, ontdekte kennis van de wetten van de natuurkunde en mechanica die meer dan eens en niet twee hun praktische uitvoeringsvorm in het echte leven vond.

    Maar weer terug van de geschiedenis naar de natuurkunde is wrijving ook verdeeld in extern en intern. Externe wrijving is kenmerkend voor de interactie van uitsluitend vaste lichamen. Interne wrijving wordt gekenmerkt door viscositeit en treedt op bij de interactie van vloeistoffen of gassen, en een dergelijke interactie kan optreden in het voorwaardelijk één lichaam. Bijvoorbeeld, in de wateren van de Wereld Oceaan zijn er verschillende stromingen, met een koudere of warmere water, in de interactie van deze stromen tussen hen en innerlijke wrijving plaatsvindt.

    Hoe frictievermogen te vinden?

    Om de wrijvingskracht te berekenen, moet u de wrijvingscoëfficiënt K, die afhankelijk is van de aard van het oppervlak. De wrijvingscoëfficiënt is een constante waarde en de waarde ervan kan worden verkregen bij een speciale tabel.

    wrijvingscoëfficiënt

    Naast de wrijvingscoëfficiënt is het noodzakelijk om de kracht van de steunreactie n te kennen, die in essentie gelijk is aan de kracht van de zwaartekracht (zwaartekracht), afhankelijk van de massa van het lichaam (M) en versnelde de vrije val . De formule heeft de volgende vorm:

    N = m * g

    Waar M de massa van het lichaam is, en G is de versnelling van de vrije val, dit is een constante waarde van 9,8 m / s 2.

    Formule van wrijvingskracht

    De wrijvingskracht wordt berekend door middel van de reactie van steun N en de wrijvingscoëfficiënt K. De formule van de wrijvingskracht heeft de volgende vorm:

    F. TR. = K * N.

    In sommige formules wordt de wrijvingscoëfficiënt K aangegeven door het symbool μ.

    De hierboven geschreven berekeningen zijn geldig in het eenvoudigste geval wanneer het lichaam op een strikt horizontaal oppervlak ligt.

    wrijvingskracht op het horizontale oppervlak

    Als de beweging optreedt op het hellende vlak, zijn de berekeningen van de wrijvingskracht enigszins gecompliceerder. Het lichaam, zoals eerder, handelt de zwaartekracht en de reactie van de oppervlaktesteun, maar niet in één richting.

    wrijvingskracht op het hellende oppervlak

    Aldus zal de Friction Formule Formule voor het lichaam, die langs het hellende oppervlak beweegt, de volgende vorm heeft:

    F. TR. = K * m * g * cosα.

    Waar K de wrijvingscoëfficiënt is, m - lichaamsgewicht, G-zwaartekrachtconstante (onthoud dat het 9,8 m / s is 2), COSA is de verhouding van de categorie grenzend aan de hoek, aan de driehoekshypothenuze (cosine).

    Formule van wrijving

    Bij het bepalen van de wrijvingskracht op hellende oppervlakken, wordt het verband tussen natuurkunde en geometrie duidelijk gemanifesteerd.

    Aanbevolen literatuur en nuttige links

    • Wrijvingskracht. Zftsh, MIPT. Kaarsdatum 14 februari 2019.
    • Yenohovich A. S. Physics Handbook. - Verlichting, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Basisprincipes van lesgeven aan wrijving, slijtage en smering van auto's. Deel 1. Wrijving in de machines. Theorie, berekening en ontwerp van lagers en glijdende spikes. Mashgiz. M.-L. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. De wrijving en smering van vaste stoffen. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J.: Glijdende wrijving. Fysieke principes en toepassingen. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur numerischen simulatie, springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Wrijving en slijtage van materialen. Wiley-Interscience, 1995.

    Wrijvingskracht, video

    En aan het einde van de educatieve video van ons artikel.

    Auteur: Pavel Chaika, Editor-In-chief van het tijdschrift

    Bij het schrijven van het artikel probeerde het de meest interessante, nuttige en hoge kwaliteit te maken. Ik zou dankbaar zijn voor elke feedback en constructieve kritiek in de vorm van opmerkingen over het artikel. Ook uw wens / vraag / aanbieding kan schrijven naar mijn e-mail [email protected] of op Facebook, met respect, auteur.

    Wrijving - het proces van interactie tussen hun relatieve beweging (verplaatsing) of wanneer het lichaam in een gasvormig of vloeibaar medium beweegt. Anders genoemd wrijvingsinteractie (Eng. Wrijving. ). De studie van wrijvingsprocessen is bezig met een deel van de natuurkunde, dat mechanica van wrijvingsinteractie of tribologie wordt genoemd.

    Frequentie heeft voornamelijk een elektronische aard, op voorwaarde dat de stof in normale toestand is. In de supergeleidende toestand van de kritische temperatuur is de belangrijkste "bron" van wrijving fonzen, en kan de wrijvingscoëfficiënt meerdere keren afnemen. [LINK 1] .

    Wrijvingskracht

    Keer bekeken

    In de aanwezigheid van de relatieve beweging van de twee contactlichamen van wrijvingskracht die voortvloeit uit hun interactie, kan worden onderverdeeld in:

    • Schuifwrijving - de kracht die voortvloeit uit de juiste beweging van een van de contact / interactie-organen ten opzichte van de andere en handelt op dit lichaam in de richting tegengesteld aan de richting van de dia.
    • Rollende wrijving - het moment van krachten dat voortvloeit uit het rollen van een van de twee contact- / interagerende instanties ten opzichte van de ander.
    • Wrijving van rust - Force die zich uitstrekt tussen twee contactlichamen en het voorkomen van het optreden van relatieve beweging. Deze kracht moet worden overwonnen om twee contactlichamen in beweging ten opzichte van elkaar te brengen. Het komt voor in microswits (bijvoorbeeld tijdens vervorming) in contactlichamen. Het handelt in de richting tegengesteld aan de richting van een mogelijke relatieve beweging.

    In de fysica van interactie is wrijving gemaakt om op te delen:

    • Droog Wanneer interactieve vaste lichamen niet worden gescheiden door extra lagen / smeermiddelen (inclusief vaste smeermiddelen) - een zeer zeldzaam geval heeft in de praktijk opgetreden. Het karakteristieke onderscheidende kenmerk van droge wrijving is de aanwezigheid van een aanzienlijke kracht van wrijving van rust;
    • Grens Wanneer het contactgedeelte lagen en secties van verschillende aard kan bevatten (oxidefilms, vloeistof, enzovoort) - het meest voorkomende geval door wrijving van glijden.
    • Gemengd Wanneer het contactgebied secties van droge en vloeibare wrijving bevat;
    • vloeistof (viskeus) , met de interactie van lichamen gescheiden door een laag vast lichaam (grafietpoeder), vloeistof of gas (smering) van verschillende diktes - voorkomend in de regel tijdens de rollende wrijving, wanneer hardvleugelse lichamen worden ondergedompeld in vloeistof, de viskeuze wrijving, de viskeuze wrijving, de viskeuze wrijving waarde wordt gekenmerkt door viscositeit van het medium;
    • Elastohydrodynamisch Wanneer interne wrijving in het smeermiddelmateriaal cruciaal is. Het gebeurt met het verhogen van de relatieve snelheden van beweging.

    Vanwege de complexiteit van fysisch-chemische processen die zich voordoen in het wrijvingsinteractiviteiten, zijn wrijvingsprocessen niet fundamenteel een beschrijving met behulp van methoden van klassieke mechanica.

    Amonton Law - Cool

    Het belangrijkste kenmerk van wrijving is wrijvingscoëfficiënt \ Mu.die wordt bepaald door materialen waaruit de oppervlakken van interactie-organen zijn gemaakt.

    In de eenvoudigste gevallen, de kracht van wrijving F.en normale belasting (of kracht Normaal reactie) N_ {normaal}bijbehorende ongelijkheid

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

    Toepassing op gelijkheid alleen in de aanwezigheid van relatieve beweging. Deze ratio wordt Amonton's Law genoemd - Coulomb.

    Amonton's Law - Coulomb met hechting

    Voor de meeste paren van materialen, de waarde van de wrijvingscoëfficiënt \ Mu.is niet groter dan 1 en ligt in het bereik van 0,1 - 0,5. Als de wrijvingscoëfficiënt groter is dan 1 (\ Mu> 1)Dit betekent dat er stroom is tussen contact met instanties. Hechting N_ {adhesion}en de formule voor het berekenen van de wrijvingscoëfficiënt verandert in

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

    Toepassingswaarde

    Wrijving in de mechanismen en machines

    In de meeste traditionele mechanismen (DVS, auto's, tandwielen, etc.) speelt wrijving een negatieve rol, waardoor de efficiëntie van het mechanisme wordt verminderd. Om wrijvingskracht te verminderen, worden verschillende natuurlijke en synthetische oliën en smeermiddelen gebruikt. In moderne mechanismen gebruikt dit doel ook coatings (dunne films) aan de details. Met miniaturisatie van mechanismen en het creëren van micro-elektromechanische systemen (MEMS) en nano-elektromechanische systemen (NAM's), neemt de grootte van de wrijving in vergelijking met de krachten die in het mechanisme opereren, zeer belangrijk (\ Mu \ geqslant 1)En tegelijkertijd kan niet worden verminderd door conventionele smeermiddelen, die aanzienlijke theoretische en praktische interesse van ingenieurs en wetenschappers aan dit gebied veroorzaken. Om het wrijvingsprobleem op te lossen, worden nieuwe methoden van zijn achteruitgang in het kader van de tribologie en de oppervlakteketen gemaakt ( Engels ).

    Koppeling met een oppervlak

    De aanwezigheid van wrijving biedt het vermogen om op het oppervlak te bewegen. Dus, wanneer u precies loopt, juist te wijten aan wrijving, treedt de zolen met een vloer op, waardoor de vloer afstoting en beweging naar voren is. De koppeling van het wiel van de auto (motorfiets) met het oppervlak van de weg is verzekerd. Om de verbetering van deze koppeling te vergroten, worden nieuwe vormen en speciale soorten rubber voor banden ontwikkeld en worden anti-groeven geïnstalleerd op raceauto's, sterker de drukmachine naar de baan.

    zie ook

    Tijdschriften

    Literatuur

    • Dreak B. V. Wat is wrijving? M.: ED. Academie voor Wetenschappen van de USSR, 1963.
    • Kravelsky I. V., shcheder V. S. Ontwikkeling van wrijvingswetenschap. Droog wrijving. M.: ED. Academie voor Wetenschappen van de USSR, 1956.
    • Frolov, k.v. (ed.) Moderne tribologie: resultaten en prospects . Lki, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. De wrijving en smering van vaste stoffen. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J .: Glijdende wrijving. Fysieke principes en toepassingen. Springer, 2002.
    • POPOV V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur numerischen simulatie , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Wrijving en slijtage van materialen. Wiley-Interscience, 1995.

    Koppelingen

    De wrijvingskracht verschijnt wanneer twee oppervlakken in contact komen en ten opzichte van elkaar liggen. Het proces bestudeert fysica, in het bijzonder mechanica. Het beschouwt de basiswetten die vatbaar zijn voor het lichaam wanneer ze worden verplaatst en interactie, ontdekt de oorzaken die de verandering in de positie van de onderwerpen beïnvloeden.

    Definitie en aard van wrijvingskracht

    Wrijvingskracht F. TR. Het komt voor wanneer u twee lichamen aanraakt. Het creëert obstakels voor hun verdere beweging.

    Oorzaken van wrijvingskracht

    Dit gebeurt wanneer de interactie van atomen en moleculen uit welke items bestaan. Daarom is de aard van zijn uiterlijk elektromagnetische golven. Het handelt in twee richtingen, is naar beide instanties gericht.

    In dit geval verandert de waarde in de module niet. Als de sterkte werkt op een van de twee contactende lichamen, dan beïnvloedt het de andere.

    Over het onderwerp dat zonder beweging blijft, wordt de sterkte van rustwrijving beïnvloed. Hoewel de waarde de externe interventie zal overschrijden, probeert het het onderwerp te verschuiven, zal het de positie niet veranderen.

    Wrijvingskracht

    Wanneer de omvang van de omvang tot een bepaalde limiet toeneemt, zal er op een nieuwe plaats een beweging zijn. Vervolgens verschijnt de schuifwrijvingskracht, is de richting tegengesteld aan de verplaatsing van het onderwerp.

    Vanwege de actie van wrijving is het onmogelijk om voor altijd te bewegen. De beweging zal na een bepaalde tijd eindigen. Als de externe kracht de waarde van de wrijving van rust opnieuw overschrijdt, wordt de beweging hervat.

    Soorten wrijvingskracht

    Belangrijkste soorten wrijving:

    1. Rust uit. Het is bestand tegen externe factoren die proberen het lichaam te verschuiven. Bij hun afwezigheid is de waarde gelijk aan nul.

    2. Slip. Het is direct afhankelijk van de wrijvingscoëfficiënt en de waarden van de kracht waarmee het oppervlak druk op het lichaam. De actie van de actie staat altijd loodrecht op het oppervlak. Het is meestal lager dan de maximale coachwrijvingskracht.

    3. Rollend. Het komt voor wanneer het ene lichaam over het oppervlak van een ander rolt. Bijvoorbeeld bij contact opnemen met het wiel van een fiets met een duur of wanneer het lagersmechanisme loopt. Het heeft een veel kleiner effect dan de wrijving van de slip, als de resterende omstandigheden als ongewijzigd worden beschouwd. De ontdekking is onmisbaar geworden voor technologie. Wielen en ronde delen, roterende en veranderende positie, vormen de basis van vele mechanismen en werkwerken van voertuigen.

    4. Graven. Het verschijnt wanneer een item begint te draaien over het oppervlak van een ander.

    Soorten wrijvingskracht

    Wrijving zelf kan verschillende typen zijn:

    1. Droog. Manifesteert in contact van vaste oppervlakken. Ze observeren geen andere materialen en lagen. Zo'n natuur en het leven is uiterst zeldzaam.

    2. Viskeus. Het wordt ook vloeistof genoemd. Het treedt op wanneer het vaste lichaam interageert met vloeistof of gas. Ze kunnen langs een stationair onderwerp stromen. Of het beweegt in een vloeibare of gasvormige substantie. De boot wordt bijvoorbeeld op het touwtouw getekend. Het lichaam maakt het navigeren de bovenste laag van vloeistof of gas. Alsof het hem trekt. Op hun beurt werkt het op een andere laag hieronder. Hoe verder uit het lichaam, hoe lager de snelheid van de lagen. Dit komt door een afname van de invloed van een vast onderwerp. Een wrijvingskracht ontstaat tussen de lagen, aangezien de lichamen ten opzichte van elkaar bewegen. Het leidt tot hun remmen, wat betekent dat het op een vaste stof werkt, het stoppen. De temperatuur bepaalt de viscositeit van stoffen. Het neemt bijvoorbeeld af wanneer de olie wordt verwarmd. Het is duidelijk zichtbaar bij het werk van de auto-motor. Toen de auto al heel lang op de kou was, moet de motor eerst opwarmen om de snelheid van zijn rotatie te verhogen. Gasvoedingsverslaving. De viscositeit groeit met toenemende temperatuur.

    3. Gemengd. Er wordt waargenomen wanneer er een smeerlaag is tussen instanties in contact met oppervlakken.

    Viskeuze wrijving

    Ook wrijving is verdeeld in innerlijk en extern. De laatste treedt op wanneer de interactie van vaste stoffen. Dus je kunt droge wrijving toeschrijven.

    Het innerlijke wordt gekenmerkt door viscositeit. Het is in de interactie van vloeistoffen of gas die de verplaatsing binnen één lichaam optreedt wanneer de lagen ten opzichte van elkaar bewegen.

    Hoe wrijvingskracht te vinden

    achttien

    Om de wrijvingkracht te vinden, moet u de wrijvingscoëfficiënt k kennen, afhankelijk van de eigenschappen van het oppervlak. Dit is een constante waarde, waarvan de waarde is afkomstig van de tafels.

    Wrijvingscoëfficiënt tabel

    De reactiekracht van de ondersteuning is ook nodig. De gewenste waarde wordt bepaald door het werk van twee waarden:

    F. TR. = K * n

    De letter K wordt aangegeven door de coëfficiënt. Je kunt ook het symbool μ ontmoeten. Het is meestal in het bereik van 0,1 tot 1.

    Bijvoorbeeld, voor rubber langs het droge asfalt, wanneer het rijdt, varieert het van 0,5 tot 0,8. Met een metalen glijbaan op een boom - 0,4, ijzer voor gietijzer - 0.18.

    Stroomreactie-ondersteuning Het verschilt niet van de hoeveelheid zwaartekracht, afhankelijk van het gewicht van het lichaam. Daarom is de waarde gelijk aan het product van lichaamsgewicht (M) om de vrije val (G) te versnellen.

    N = m * g

    Dit is een constante waarde van 9,8 m / c². Deze regel handelt wanneer u met een horizontaal oppervlak moet omgaan. De kracht van de zwaartekracht en de ondersteuningsreactie balanceert elkaar. Daarom worden ze als gelijke waarden beschouwd.

    11111.

    Als er een beweging is op het hellende vlak, verandert de verloop van redenering enigszins. Voor het onderwerp zijn de sterke punten van de zwaartekracht en de reactie van de steun nog steeds acteren, maar niet in één richting.

    Wanneer kennis van de hellingshoek van het vliegtuig naar de horizon, wordt de formule getransformeerd en wordt de volgende vorm:

    N = k * m * · g * · cosα

    Hier moet worden geleid door het feit dat de cosinus de verhouding is van de categorie grenzend aan de hoek aan de driehoekshypotenneus. Dit is een van die gevallen die de nauwe relatie van natuurkunde en trigonometrie bewijzen.

    Een voorbeeld van het oplossen van het probleem

    De taak, om de kennis met betrekking tot de wrijving te toepassen, zal het materiaal helpen consolideren.

    De taak. Op de vloer is er een doos met een gewicht van 7 kg. De wrijvingscoëfficiënt tussen het en de vloer is 0,3. Naar het vak Pas de stroom gelijk aan 14 N. Zal het van de plek verplaatsen?

    900.

    Besluit.

    De doos bevindt zich in het horizontale vlak. Het is onderworpen aan de werking van de zwaartekracht, die de reactie van de steun gelijklegt. Ze zijn loodrecht op de doos en de vloer gericht. Het betekent dat om de kracht van de reactie van de ondersteuning te bepalen, u de massa van de doos moet vermenigvuldigen om te versnellen:

    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.

    Antwoord: De verkregen waarde overschrijdt de inspanningen die aan de doos van de zijkant zijn bevestigd, sinds 29.4 N> 14 N. Het betekent dat het op de eerste plaats blijft.

    De wrijvingskracht is constant in het leven aanwezig. Het voorkomt dat objecten bewegen en zich verzetten tegen hun slip en beweegt. De waarde is afhankelijk van de oppervlakken waarmee ze moeten aanraken, hun eigenschappen en kenmerken.

    Het contactgebied wordt niet in aanmerking genomen, maar het is belangrijk op de positie van het lichaam. Bijvoorbeeld, de kracht die voortvloeit wanneer de auto langs een vlak oppervlak beweegt, verschilt van de waarde bij het verplaatsen door het bergachtige gebied, in een hoek aan de horizon. En als de auto op de natte weg moet bewegen, verandert de waarde opnieuw.

    Wat is de kracht van wrijving

    Lichamen interageren op verschillende manieren met elkaar. Een van de soorten interactie is wrijving. Voordat ze omgaan met de subtiliteiten van droge en viskeuze wrijving, zullen ze reageren op twee vragen. Wat is wrijvingskracht, en wanneer komt het voor?

    Wat is wrijvingskracht?

    De wrijvingskracht is de kracht die in contact komt met de lichamen en het voorkomen van hen met relatieve beweging.

    Wrijving treedt op vanwege de interactie tussen atomen en lichaamsmoleculen wanneer ze in contact komen met elkaar.

    De aard van wrijvingssterkte is elektromagnetisch.

    Wat betreft een andere interactie is de derde newton-wet eerlijk voor wrijving. Als de wrijvingskracht handelt op een van de twee interactieve instanties, werkt dan dezelfde kracht in de module op een ander lichaam in de tegenovergestelde richting.

    Regenwrijvingskracht en glijdende wrijvingskracht

    Verschillende droge en viskeuze wrijving, vredeswrijvingskracht, glijdende wrijvingskracht, rollende wrijvingskracht.

    Droog wrijving is wrijving die plaatsvindt tussen vaste lichamen bij afwezigheid van een vloeibare of gasvormige laag ertussen. Wrijvingskrachten zijn gericht op raaklijn om contact op te nemen met oppervlakken.

    Stel je voor dat op het lichaam bijvoorbeeld een bar op de tafel ligt, er enige externe kracht is. Deze kracht probeert de bar van de scène te verplaatsen. Terwijl het lichaam rust, is de kracht van de wrijving van vrede en, eigenlijk, de externe kracht op de bar. De kracht van wrijving van rust is gelijk aan de externe kracht en balanceert deze.

    Wanneer de externe kracht de enige grenswaarde overschrijdt F. тр.max, de balk wordt van de plaats verschoven. Het handelt ook de kracht van wrijving, maar dit is niet langer de kracht van wrijving van rust, maar de kracht van wrijving van slip. Slip wrijvingskracht is gericht op tegengesteld aan beweging en hangt af van de snelheid van het lichaam.

    Regenwrijvingskracht en glijdende wrijvingskracht

    Bij het oplossen van fysieke problemen, wordt de kracht van slipwrijving vaak gelijkgesteld aan de maximale sterkte van rustwrijving en de afhankelijkheid van de wrijving op de relatieve snelheid van de beweging van de verwaarloosde instanties.

    Regenwrijvingskracht en glijdende wrijvingskracht

    Het bovenstaande cijfer toont de werkelijke en geïdealiseerde kenmerken van droge wrijving. Zoals we in feite zien, varieert de grip-wrijvingskracht afhankelijk van de snelheid, maar de veranderingen zijn niet zo geweldig, zodat ze niet kunnen worden verwaarloosd.

    Heb je hulp nodig?

    We beschrijven de taak - en onze experts zullen u helpen!

    De wrijvingskracht is evenredig met de sterkte van de normale reactie van de steun.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Wat is de wrijvingscoëfficiënt?

    μ- de evenredigheidscoëfficiënt, die de schuifwisselcoëfficiënt wordt genoemd. Het hangt af van de materialen van de contactorganen en hun eigenschappen. De glijdende wrijvingscoëfficiënt is een dimensieloze waarde die het apparaat niet overschrijdt.

    Regenwrijvingskracht en glijdende wrijvingskracht

    Rollende wrijvingskrachten ontstaan ​​bij het rollen van Tel. Meestal, bij het oplossen van de taken die ze verwaarlozen.

    Viskeuze wrijving in vloeistoffen en gassen

    Viskeuze wrijving treedt op wanneer de lichamen in vloeistoffen en gassen optreedt. De kracht van viskeuze wrijving is ook gericht in de richting tegengesteld aan de beweging van het lichaam, maar veel minder kleinere wrijvingskracht is veel minder. Het bevrijden van rust is afwezig wanneer viskeuze wrijving.

    De berekening van de krachten van viskeuze wrijving is ingewikkelder dan de berekening van de kracht van wrijving van glijden. Bij lage snelheden van de lichaamsbeweging in de vloeistof is de kracht van viskeuze wrijving evenredig met de lichaamssnelheid en bij hoge snelheden - het vierkant van de snelheid. De evenredigheidscoëfficiënten zijn afhankelijk van de vorm van instanties, het is ook noodzakelijk om rekening te houden met de eigenschappen van het medium zelf, waarin beweging optreedt.

    Viskeuze wrijvingskrachten in water en olie zullen bijvoorbeeld verschillen, omdat deze vloeistoffen verschillende viscositeit hebben.

    Wrijvingskracht - Dit is de kracht die voortvloeit uit de beweging van het ene lichaam langs het oppervlak van een ander lichaam en gericht op de richting van beweging.

    De wrijvingskracht vertraagt.

    De wrijvingskracht verschijnt altijd wanneer de oppervlakken van de in beweging in beweging in contact komen.

    Redenen voor wrijving:

    een. Onregelmatigheden van contactvlakken; 2. Met perfect gladde oppervlakken - de actie van de aantrekkingskracht van moleculen.

    Yyv.png.

    De omvang van de wrijvingskracht is afhankelijk van:

    een. eigenschappen van contact met oppervlakken;

    2. Krachten die op het oppervlak drukt. Hoe meer vermogen het lichaam naar het oppervlak drukt, hoe meer wrijvingskracht.

    De wrijvingswrijving tussen verschillende oppervlakken kenmerkt bijvoorbeeld de wrijvingscoëfficiënt

    Staalstaal - \ (0,24 \);

    Rubber op asfalt - \ (0.45 \);

    Rubber op nat asfalt - \ (0.2 \ \).

    Wrijving is Nuttig Bijvoorbeeld, zonder wrijving konden we geen stap maken (wrijving minder op ijs, dus het is moeilijker om erop te gaan), De kracht van wrijvingssteun Hiermee kunnen onderwerpen op hun plaats blijven, het staat niet toe dat de steunen die vasthouden aan de plaats van schroeven en nagels, evenals threads in de weefsels. Zonder wrijving konden auto's en fietsen niet in de gewenste richting bewegen.

    Wrijving neemt toe met behulp van winterbanden, winter het sprenkelen gladde zand, met behulp van in versnellingsmechanismen, enz.

    Er is echter ook wrijving schadelijk Het beïnvloedt de verwarming en slijtage van de details van de mechanismen in contact.

    Dit fenomeen wordt geëlimineerd met behulp van smeermiddelen, vervanging wrijving schuifwrijving rollen (met behulp van wielen en lagers).

    In de richting tegengesteld aan de beweging van het lichaam is de weerstandskracht ook geldig.

    De kracht die voortvloeit wanneer het lichaam in het gas of in de vloeistof beweegt en de schorsing van beweging wordt genoemd vermogensweerstand .

    Resistance Force is afhankelijk van:

    een. Eigenschappen van het medium (in water is het moeilijker om te lopen dan door het land);

    2. lichaamsvormen;

    3. Bewegingssnelheden (hoe hoger de snelheid, hoe meer weerstand toeneemt).

    Om de weerstandskracht te elimineren, is het lichaam afgeronde, platte (gestroomlijnde) vormen.

    High-speedrail-1.jpg

    De gestroomlijnde vorm van een hogesnelheidstrein.

    Добавить комментарий