Friksjonskraft - Definisjon, formel, arter, hvordan finner du?

Friksjonskraft: Antall, retning

Med friksjonskraften kommer du bokstavelig talt over hvert sekund. Hver gang du samhandler med noen overflate - gå på asfalt, sitte på en stol, drikk te fra en kopp - friksjonskraften virker på deg.

Friksjon - Dette er samspillet i planet for å kontakte to overflater.

For å oversette friksjon til matematikkens språk, blir konseptet introdusert friksjonskraft .

Friksjonskraft - Dette er en verdi som karakteriserer prosessen med friksjon i størrelse og retning.

Friksjonskraften måles, så vel som noen kraft - i Newton.

Friksjonskraften oppstår av to grunner:

  • Ulike grovhet, riper og andre "ufullkommenheter" av overflater. Disse feilene skadet hverandre når de kontakter og er opprettet av kraften som senker bevegelsen.
  • Når kontaktflatene er praktisk talt glatte (før det ideelle er umulig å bringe, men streber etter det - det betyr å streve friksjonskraften til null), så blir avstanden mellom dem minimal. I dette tilfellet skjer den gjensidige tiltrekningen av molekylene av substansen av disse overflatene. Tiltrengningen skyldes samspillet mellom elektriske kostnader av atomer. I denne forbindelse kan du ofte høre ordlyden "Friksjonskraften er kraften i elektromagnetisk natur"

Friksjonskraften er alltid rettet mot kroppshastigheten. I denne forbindelse er alt enkelt, men det er alltid et spørsmål:

Hvor friksjonskraften er festet

I oppgaver, noe som noe som: "Tabellen er overflaten helt jevn." Dette betyr at det ikke er noen friksjonskraft i denne oppgaven. Ja, i virkeligheten er det umulig, men i navnet på en vakker matematisk modell blir friksjonen ofte forsømt.

Ikke bekymre deg på grunn av denne urettferdigheten, og bare løse oppgavene uten friksjon, hvis vi så uttrykket "glatt overflate".

Tørr og viskøs friksjon

Det er en veldig stor forskjell mellom din kontakt med vann i bassenget under svømming og kontakt mellom asfalten og hjulene på sykkelen din.

Når det gjelder svømming, har vi å gjøre med viskøst friksjonsmotstandsfenomen når de kjører fast i en væske eller luft. Flyet er også viskøst friksjon og vant den arrogante duen fra din hage.

Men tørrfriksjon er fenomenet motstand i å kontakte to faste stoffer. For eksempel, hvis en skoleboy ligger på en stol eller en skurk fra filmen, gni hendene sine - det vil være tørrfriksjon.

Og hvis skurken er ren og gni hendene, pinning en antiseptisk på dem?

Så denne viskøse friksjonen, til tross for det faktum at hendene er faste. I dette tilfellet er det et vått lag.

En viskøs friksjon i skolens løpet av fysikk er ikke vurdert i detalj, men tørr - demonter sammen og over. Tørr friksjon har også varianter, la oss snakke om dem.

Friksjon av hvile

Hvis du bestemmer deg for å flytte en lastebil fra stedet, er det lite sannsynlig at du vil lykkes. Ikke at vi ikke tror på deg - det er lett å gjøre dette på grunn av det faktum at massen av en person er mange ganger mindre enn lastebilens masse, og friksjonskraften forhindrer det. Verden er grusom, hva du skal gjøre her.

I tilfelle når friksjonskraften er, men kroppen beveger seg ikke fra stedet, har vi å gjøre med Styrken av hvilefriksjonen.

Styrken av friksjon av fred er lik kraften til trykk. For eksempel, hvis du prøver å bevege seg av scenen, virker på dem med kraften i trekkraft 10 n, så vil friksjonskraften være lik 10 N.

Styrken av friksjonsstøtte

FTR = Flyagi.

FTR - Slip Friction Force [H]

Flyages - prisstrimmel [h]

Litt praksis!

En oppgave

Finn friksjonskraften til hvile for kroppen som kraften til trekkraft i 4 N.

Beslutning:

Kroppen hviler, det betyr det

Ftr = flyads = 4n

Svar: Friksjonskraften er 4 N.

Enda flere praksiser er Skysmart i barnehagen. I stedet for kjedelige avsnitt venter barnet på interaktive øvelser med umiddelbar automatisk kontroll og online bord, hvor du kan tegne og trekke sammen med læreren.

Skriv ned barnet til en gratis innledende leksjon i fysikk, slik at han får venner med fysikk og ikke var redd for skolekontroll.

Glidende friksjon

Og nå la oss glide på skøyter. Rinken er jevn nok, men som vi allerede har funnet ut, vil friksjonskraften fortsatt være til stede og bli beregnet med formelen:

Slip friksjonskraft

Ftr = μn.

FTR - Slip Friction Force [H]

μ - Friksjonskoeffisient [-]

N - kraft av reaksjonsstøtten [H]

Friksjonskraften som vi får på denne formelen, vil være det maksimale mulige - det vil si at det ikke lenger er hvor som helst.

Strømreaksjonsstøtte - Dette er den kraften som støtten virker på kroppen. Det er numerisk lik styrken av normalt trykk og er motsatt retning.

Strømreaksjonsstøtte

Kraften til normalt trykk er det samme som kroppsvekten?

Ikke egentlig. Kraften til normalt trykk er alltid rettet vinkelrett på overflaten (normal - vinkelrett på overflaten). Vekten er ikke nødvendigvis rettet vinkelrett på overflaten.

Som en del av skoleåret er vekten alltid rettet vinkelrett på overflaten Derfor kan kraften i reaksjonen av bæreren være like lik vekten.

Les mer om kroppsvekt i vår artikkel

Også, hvis kroppen er på den horisontale overflaten, vil reaksjonskraften til bæreren være lik tyngdekraften: n = mg.

Friksjonskoeffisient - Dette er en overflategenskap. Det er bestemt eksperimentelt, har ikke dimensjon og viser hvor mye overflaten er jevn - jo mer koeffisienten, jo mer kjøligere overflate. Friksjonskoeffisienten er positiv og oftest mindre enn en.

Vi vil være årvåken!

Fra formelen er avhengigheten av friksjonskraften fra kontaktområdet ikke fulgt. Hvis du for eksempel legger en bar en side og dra på bordet, og deretter svinger til en annen, ikke like i området, og gjør det samme - friksjonskraften vil ikke forandre seg.

Oppgave 1.

Massen av katten som ligger på bordet er 5 kg. Friksjonskoeffisient μ = 0,2. Katten er festet til den eksterne kraften som er lik 2,5n. Hva slags friksjon oppstår det?

Beslutning:

Ved tilstanden til denne oppgaven er det umulig å forstå, vår katt beveger seg eller ikke. Beslutningen om vi er lik styrken til trykkraften, det er umulig å akseptere umiddelbart. I slike tilfeller må du fortsatt beregne i henhold til formelen:

F = μn.

Siden katten ligger på den horisontale overflaten, er reaksjonskraften til bæreren i dette tilfelle lik tyngdekraften: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

Vi fikk høyest mulig friksjonskraft. Ekstern kraft under oppgavenes tilstand er mindre enn maksimumet. Dette betyr at katten er alene. Friksjonskraften balanserer den eksterne kraften. Følgelig er det lik 2,5n.

Svar: Det er en friksjonskraft på 2,5 n

Oppgave 2.

Badger lyser langs horisontalplanet. Finn friksjonskoeffisienten dersom friksjonskraften er 5 timer, og kraften i kroppstrykket på planet - 20 N.

Beslutning:

I denne oppgaven vet vi at Barcuchk lysbilder. Så du må bruke formelen:

Ftr = μn.

Siden badgeren er plassert på den horisontale overflaten, er støttestyrken til støtten i dette tilfellet lik trykket på trykket på planet: n = fd.

Ftr = μfd.

Uttrykk friksjonskoeffisienten:

μ = FTR / FD = 5/20 = 0,25

Svar: Friksjonskoeffisienten er 0,25

Oppgave 3.

Din bestemors puddel som veier 5 kilo glir horisontal overflate. Slip Friction Force er 20 N. Finn friksjonskraften, hvis pudelen vil miste sterkt, og dens masse vil redusere to ganger, og friksjonskoeffisienten forblir uendret.

Beslutning:

I denne oppgaven vet vi at puddelene glir. Så du må bruke formelen:

Ftr = μn.

Siden pudelen er på den horisontale overflaten, er reaksjonskraften til bæreren i dette tilfelle lik tyngdekraften: n = mg.

Ftr = μmg.

Uttrykk friksjonskoeffisienten:

μ = fTR / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Nå beregner vi kraften på friksjon for masse, mindre enn to ganger:

Formel: Jordfriksjonskraft

Svar: Friksjonskraften vil være lik 10 N.

Oppgave 4.

Studenten gjennomførte et eksperiment for å studere glidfriksjonskraften ved å flytte en bar med masse jevnt langs horisontale flater ved hjelp av et dynamometer.

Lamling med laster

Resultatene av eksperimentelle målinger av stangens masse med laster m, er området med kontakt av stangen og overflaten S og den påførte kraften f presenteres i tabellen.

Hva er kraften i friksjon i fysikk

Definisjon

Friksjonskraften kalles kraften som vises under bevegelsen når det er et snev av to kropper av hverandre, og som har motstand mot denne bevegelsen (alltid rettet mot motsatt bevegelse).

Jo større verdien av friksjonskraften mellom de to kroppene, desto vanskeligere å bevege dem i forhold til hverandre. Eksempel

Et eksempel kan være en pappkasse som veier 20 kilo, som beveger seg rundt leiligheten. Friksjonskraften mellom esken og laminatet i samme rom vil være mye mindre enn mellom en boks og et teppe med en lang haug til en annen. I det første tilfellet er det ganske enkelt å flytte boksen ganske enkelt, i det andre - vanskelig.

Forsiktighet! Hvis læreren oppdager plagiering i arbeid, for ikke å unngå store problemer (opp til fradrag). Hvis du ikke har mulighet til å skrive deg selv, bestille her.

To legemer med friksjon om hverandre, de opplever virkningen av den tredje loven i Newton. Friksjonskraften som virker på det første objektet er lik verdien av friksjonskraften som påvirker det andre objektet. Men de to av disse styrkene har nøyaktig motsatt retning.

Hva er målt

Friksjonens fysiske karakter består i samspillet mellom atomer og molekyler av legemer som kommer i kontakt med hverandre.

I fysikk er det vanlig å signere styrken på friksjonen til den store latinske bokstaven f med merkets merke: f Tr. .

Måling av denne fysiske verdien utføres i Newton (H).

Typer friksjonskraft med eksempler

Avhengig av bevegelsen av bevegelsen og typen av overflater som samhandler med hverandre, preges flere klassifikasjoner av friksjonskonsepter.

I handlingsretningen

Ved naturen av bevegelsen av organer, skiller friksjonskrefter:

  1. Hvile . Det har alltid nullverdi og oppstår når de to kroppene berøres, som er i ro i forhold til hverandre.
  2. Slip . Dette er en klassisk type friksjon som oppstår når to kropper glir i forhold til hverandre. Verdien av denne verdien avhenger av kroppsvekt (jo større massen, desto større friksjonskraft) og arten av overflaten (glidende på is / glidende på bakken).
  3. Rullende . Denne kraften vises når en gjenstand ruller over overflaten av en annen (bil på veien). Takket være oppdagelsen at friksjonskraften når rulling er til tider mindre sammenlignet med friksjonskraften under lysbildet, våre forfedre og oppfunnet en av de viktigste oppfinnelsene i menneskeheten - hjulet.
  4. Bekreftelse . Denne typen kraft vises når en kropp roterer over overflaten av en annen.

Etter type interaksjonsflater

Friksjon i seg selv er også noen få arter:

  1. Tørke. Det oppstår når det er et snev av en venn av solide overflater.
  2. Viskøs (væske). Det oppstår når det faste stoffet berøres med væske eller gass. Som regel er styrken av viskøs friksjon mye mindre tørrfriksjon.
  3. Blandet. Det ser mellom de strenge overflatene av faste stoffer, mellom hvilket smøremiddellaget er plassert.

Intern og ekstern friksjon

Friksjon skjer:

Ekstern oppstår når de faste kroppene kommer. Den interne manifesterer seg i samspillet mellom gass eller væsker. Inne i en enkelt kropp, lagene forskyvningen i forhold til hverandre.

Friksjonskoeffisient

For å gjøre beregningen av friksjonskraften, er det nødvendig å kjenne friksjonskoeffisienten (k), som avhenger av overflatematerialet og ikke har måleenheter i SI-systemet.

Friksjonskoeffisienten er en konstant fysisk mengde, hvis verdi for alle slags kropper kan gjenkjennes fra bordet.

Friksjonskoeffisient

Formler for beregning av friksjonskraft

For kroppen ligger på en horisontal overflate Beregningen av friksjonskraften er laget av formelen:

\ (F_tr = k \ times n \)

Hvor k er friksjonskoeffisienten, og n er kraften til støttereaksjonen.

Fra formelen for å beregne friksjonskraften er det klart at i tillegg til friksjonskoeffisienten er det nødvendig å kjenne kraften til støtteaksjonen (N), som er lik tyngdekraften og avhenger av kroppsvekten ( M) og akselerere fritt fall (g):

\ (N = m \ times g \)

Når du kjører en kropp Ved tilbøyelig overflate Formelen for å finne friksjonskraft er komplisert:

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

Hvor \ (\ cos \ alpha \) - Dette er forholdet mellom hjørnet av kategorien for hypotenne av den resulterende trekanten.

Kropper på den skrånende overflaten

Avhengig av vilkårene for oppgaven med å finne friksjonskraften, er det nødvendig å velge å beregne en av de ovennevnte formlene.

Tidsplan for avhengigheten av injeksjonskraften fra kraften i trekk

Tidsplan for avhengigheten av injeksjonskraften fra kraften i trekk
  • Bestemmelse av friksjonskraft
  • Typer friksjonskraft
  • Hvordan finne friksjonskraft?
  • Formel av friksjonskraft
  • Anbefalt litteratur og nyttige linker
  • Friksjonskraft, video
  • Friksjonskraften oppstår fra kontakten av overflatene av to fysiske legemer som er i bevegelse mot hverandre. Friksjonsteorien siden sinnet var bekymret av menneskehetens sinn, gamle ingeniører: byggere av de egyptiske pyramidene, Stonehenge i England eller mystiske stonestorms på påskeøya, de alle (også, og deres moderne kolleger) løst presserende problem forbundet med friksjon og hvordan å minimere den. Tross alt, friksjonskraften gjør det vanskelig å flytte tunge belastninger på bakken (de samme steinene for pyramider eller stonehenge), og for å lette denne oppgaven, har våre fjerne forfedre blitt oppfunnet en slik nyttig oppfinnelse som et hjul og mange andre viktige funn har blitt laget. I vår artikkel vil vi se på styrken av friksjon i det fysiske aspektet, vi vil analysere hvordan det virker på de eller andre organer, som det er sine typer og formler for å beregne.

    Bestemmelse av friksjonskraft

    Hva er friksjonskraft? Den klassiske definisjonen høres ut som dette: Friksjonskraften er kraften som vises når de to kroppene blir kontaktet under bevegelsen og hindrer denne bevegelsen. Med andre ord, jo mer friksjonskraft mellom kroppene, jo vanskeligere er det å flytte dem i forhold til hverandre. Når det gjelder friksjonens fysiske natur, ser det ut som et resultat av samspillet mellom atomer og kroppsmolekyler i kontakt med hverandre.

    Det er også verdt å merke seg at med friksjonen til de to kroppene, virker den tredje Newton-loven på dem: friksjonskraften som virker på det første legemet (kropp a) er lik kraften i friksjon som virker på den andre kroppen (B), Bare modulen er motsatt retning.

    friksjon

    På dette bildet er friksjonskraften som virker på kjøleskapet lik kraften i friksjon som virker på gulvet, men disse kreftene er rettet mot motsatte sider.

    Typer friksjonskraft

    Avhengig av arten av bevegelsen til kroppene, skiller slike typer friksjonskrefter som:

    • Hvile. Friksjonsstyrken for hvile oppstår når de to kroppene kommer, som imidlertid ikke beveger seg i forhold til hverandre, og er null.
    • Slip. Slip Friction Force er den mest klassiske illustrasjonen av friksjonshandling, oppstår når de glidende legemer i forhold til hverandre. Det påvirker størrelsen sin (enn det er mer, jo mer friksjonskraft), arten av overflaten (selvfølgelig, når styrken av friksjonen vil være mange ganger mindre enn når de glir på bakken).
    • Rullende. Rolling friksjonskraft vises når en kropp ruller over overflaten av en annen, for eksempel når du kjører en sykkel eller en bil. Ved rulling er friksjonskraften mye mindre enn når du glir. Dette er en erfaren, empirisk etablert, men de fjerne forfedrene som oppfant hjulet - den største oppfinnelsen i vitenskapens historie og teknologi.
    • Grave. Friksjonskraften til sving er manifestert når den enkle kroppen roteres over den andre overflaten.
    Typer friksjonskraft

    Når det gjelder friksjonen selv, skjer det også noen få arter:

    • Tørk - manifesterer seg i kontakt med faste overflater.
    • En viskøs, også lignende friksjon kalles væske, vises når du kontakter et fast stoff med væske eller gass. For eksempel påføres en viskøs (flytende) friksjon på skipet som flyter på vann, så vel som på vannoverflaten. Kraften av viskøs friksjon er vanligvis mye mindre tørrfriksjon.
    • Blandet, oppstår når det er et smøremiddellag mellom overflater som kommer i kontakt.

    Et interessant faktum: I beleiringen av Konstantinopel i 1453, tyrker tyrkene for å omgå den spesielle kjeden, og blokkerer banen til de tyrkiske skipene i Golden Horn Bay dem på land. Og for å redusere friksjonsstyrken når du beveger store tunge krigsskip laget gulv fra treskinner, som ble rikelig smurt med lard. På grunn av smøremiddelet og blandet friksjon, er styrken som er mye mindre enn med friksjon tørr, tyrkerne har vellykket sin intensjon, og bringer forsvarerne av Konstantinopel i ekte forvirring.

    Sultan mehmed II ser på vognen til sine fartøy

    Sultan Mehmed II observerer transport av hans skip.

    Som du kan se, kjenner kunnskap om fysikk og mekanikk mer enn en gang, og ikke to sin praktiske utførelsesform i virkeligheten.

    Men tilbake fra historien igjen til fysikk, er friksjon også delt inn i ekstern og intern. Ekstern friksjon er karakteristisk for samspillet mellom eksklusive faste legemer. Intern friksjon er preget av viskositet og forekommer i samspillet mellom væsker eller gasser, og slik interaksjon kan forekomme inne i den betingede enslige kroppen. For eksempel, i Waters of the World Ocean, er det forskjellige strømmer, med kaldere eller varmere vann, i samspillet mellom disse strømmene mellom dem og indre friksjon oppstår.

    Hvordan finne friksjonskraft?

    For å beregne friksjonskraften, må du kjenne friksjonskoeffisienten K, som avhenger av arten av overflaten. Friksjonskoeffisienten er en konstant verdi, og verdien kan hentes fra et spesielt bord.

    friksjonskoeffisient

    I tillegg til friksjonskoeffisienten er det nødvendig å kjenne styringsreaksjonen N, som i hovedsak er lik tyngdekraften (tyngdekraften), avhengig av kroppens masse (M) og akselerere det frie fallet . Dens formel vil ha følgende skjema:

    N = m * g

    Hvor m er kroppens masse, og G er akselerasjonen av det frie høsten, dette er en konstant verdi på 9,8 m / s 2.

    Formel av friksjonskraft

    Friksjonskraften beregnes ved hjelp av reaksjonen av støtte N og friksjonskoeffisienten K. Formelen av friksjonskraften vil ha følgende skjema:

    F. Tr. = K * N.

    I noen formler er friksjonskoeffisienten K indikert av symbolet μ.

    Beregningene som er skrevet ovenfor er gyldige i det enkleste tilfellet når kroppen ligger på en strengt horisontal overflate.

    friksjonskraft på den horisontale overflaten

    Hvis bevegelsen oppstår på det skrånende planet, er beregningene av friksjonskraften noe mer komplisert. Kroppen, som før, virker tyngdekraften og reaksjonen av overflatestøtten, men ikke i en retning.

    Friksjonskraft på den skrånende overflaten

    Dermed vil friksjonskraftformelen for kroppen, som beveger seg langs den skrånende overflaten, ha følgende form:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Hvor k er friksjonskoeffisienten, m - kroppsvekt, g gravitasjonskonstant (husk at den er 9,8 m / s 2), COSE er forholdet mellom kategorien ved siden av hjørnet, til trekanten hypothuze (cosine).

    Formel av friksjon

    Ved å bestemme friksjonskraften på tilbøyelige overflater, er koblingen mellom fysikk og geometri klart manifestert.

    Anbefalt litteratur og nyttige linker

    • Friksjonskraft. ZFTSH, MOSPT. Stearinlysdato 14. februar 2019.
    • Yenohovich A. S. Fysikkhåndbok. - Opplysning, 1978. - S. 85. - 416 s.
    • Zaitsev A. K. Grunnleggende om undervisning på friksjon, slitasje og smøring av biler. Del 1. Friksjon i maskinene. Teori, beregning og design av lagre og glidende pigger. Mashgiz. M.-l. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. Friksjonen og smøring av faste stoffer. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J .: Glidende friksjon. Fysiske prinsipper og applikasjoner. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik og Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen simulering, springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Friksjon og slitasje på materialer. Wiley-Interscience, 1995.

    Friksjonskraft, video

    Og på slutten av pedagogisk video på vår artikkel.

    Forfatter: Pavel Chaika, redaktør i journalen

    Når du skriver artikkelen, prøvde å gjøre det til det mest interessante, nyttige og høye kvaliteten. Jeg ville være takknemlig for tilbakemelding og konstruktiv kritikk i form av kommentarer til artikkelen. Også ditt ønske / spørsmål / tilbud kan skrive til min mail [email protected] eller på Facebook, med respekt, forfatter.

    Friksjon - prosessen med interaksjon mellom deres relative bevegelse (forskyvning) eller når kroppen beveger seg i et gassformig eller flytende medium. Annerledes kalt friksjonsinteraksjon (eng. Friksjon. ). Studien av friksjonsprosesser er engasjert i en del av fysikk, som kalles mekanikk for friksjonsinteraksjon, eller tribologi.

    Frekvensen har hovedsakelig en elektronisk natur, forutsatt at stoffet er i normal tilstand. I superledende tilstand vekk fra den kritiske temperaturen, er hovedkilden "av friksjon phonons, og friksjonskoeffisienten kan redusere flere ganger. [Link 1] .

    Friksjonskraft

    Utsikt

    I nærvær av den relative bevegelsen av de to kontaktorganene i friksjonskraften som oppstår fra deres interaksjon, kan deles inn i:

    • Glidende friksjon - Kraften som oppstår i riktig bevegelse av en av de kontakt- / interaksjonsorganene i forhold til den andre og virker på denne kroppen i retning motsatt retning av lysbildet.
    • Rullende friksjon - Momentet av krefter som oppstår i å rulle en av to kontakt / interagere legemer i forhold til den andre.
    • Friksjon av hvile - Kraft som oppstår mellom to kontaktlegemer og hindrer forekomsten av relativ bevegelse. Denne kraften må overvinnes for å bringe to kontaktlegemer i bevegelse i forhold til hverandre. Det oppstår i mikrobriller (for eksempel under deformasjon) i kontaktlegemer. Det virker i retning motsatt retning av en mulig relativ bevegelse.

    I fysikk av interaksjon er friksjon gjort for å dele på:

    • Tørke Ved interaksjon av faste legemer er ikke adskilt av noen ekstra lag / smøremidler (inkludert faste smøremidler) - oppstod et svært sjeldent tilfelle i praksis. Den karakteristiske karakteristiske egenskapen ved tørrfriksjon er tilstedeværelsen av en signifikant kraft av friksjon av hvile;
    • Grense Når kontaktområdet kan inneholde lag og deler av forskjellige natur (oksidfilmer, væske og så videre) - det vanligste tilfellet ved friksjon av glidning.
    • Blandet Når kontaktområdet inneholder deler av tørr og flytende friksjon;
    • væske (viskøs) , med samspillet mellom legemer separert av et lag av fast legeme (grafittpulver), væske eller gass (smøring) av forskjellige tykkelser - som regel, oppstår under rullende friksjon, når hardsvinge legemer er nedsenket i væske, den viskøse friksjonen verdi er preget av viskositeten til mediet;
    • Elastohydrodynamisk Når intern friksjon i smøremiddelmaterialet er avgjørende. Det oppstår med å øke bevegelseshastigheten.

    På grunn av kompleksiteten av fysisk-kjemiske prosesser som forekommer i friksjonsinteraksjonsområdet, er friksjonsprosessene ikke fundamentalt en beskrivelse ved hjelp av metoder for klassisk mekanikk.

    Amonton Law - Cool

    Hovedkarakteristikken for friksjon er friksjonskoeffisient \ Mu.som bestemmes av materialer hvorfra overflatene av interaksjonsorganer er laget.

    I de enkleste tilfellene, friksjonskraften F.og normal belastning (eller strøm Vanlig reaksjon) N_ {normal}assosiert ulikhet

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

    Gjelder for likestilling bare i nærvær av relativ bevegelse. Dette forholdet heter Amontons lov - Coulomb.

    Amontons lov - Coulomb med vedheft

    For de fleste par materialer, verdien av friksjonskoeffisienten \ Mu.overstiger ikke 1 og ligger i området 0,1 - 0,5. Hvis friksjonskoeffisienten overstiger 1 (\ Mu> 1)Dette betyr at det er strøm mellom å kontakte legemer. Adhesjon N_ {adhesjon}og formelen for å beregne friksjonskoeffisienten endres til

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

    Søknadsverdi

    Friksjon i mekanismene og maskinene

    I de fleste tradisjonelle mekanismer (DVS, biler, gir gir, etc.), spiller friksjon en negativ rolle, og reduserer effektiviteten til mekanismen. For å redusere friksjonskraften, brukes forskjellige naturlige og syntetiske oljer og smøremidler. I moderne mekanismer bruker dette målet også belegg (tynne filmer) til detaljene. Med miniatyrisering av mekanismer og opprettelse av mikroelektromekaniske systemer (MEMS) og nanoelektromekaniske systemer (Nams) øker omfanget av friksjonen i forhold til kreftene som opererer i mekanismen, og blir svært signifikant (\ Mu \ geqslant 1)Og samtidig kan det ikke reduseres med konvensjonelle smøremidler, noe som medfører betydelig teoretisk og praktisk interesse for ingeniører og forskere til dette området. For å løse friksjonsproblemet opprettes nye metoder for nedgangen i rammen av tribologi og overflatevitenskap ( Engelsk ).

    Clutch med en overflate

    Tilstedeværelsen av friksjon gir evnen til å bevege seg på overflaten. Så når man går nøyaktig, nøyaktig på grunn av friksjon, oppstår såler med et gulv som følge av hvilket gulvavstøtning og bevegelse fremover. Koblingen på bilens (motorsykkel) med overflaten av veien er sikret. Spesielt, for å øke forbedringen av denne koblingen, utvikles nye former og spesielle typer gummi for dekk, og anti-spor er installert på racingbiler, sterkere pressemaskinen til banen.

    se også

    Magasiner

    Litteratur

    • DrAgin B. V. Hva er friksjon? M.: Ed. Vitenskapsakademiet i USSR, 1963.
    • Kravelsky I. V., Shcheders V. S. Utvikling av friksjonsvitenskap. Tørr friksjon. M.: Ed. Vitenskapsakademiet i Sovjetunionen, 1956.
    • Frolov, K.V. (Ed.) Moderne tribologi: resultater og prospekter . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Friksjonen og smøring av faste stoffer. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Glidende friksjon. Fysiske prinsipper og applikasjoner. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologi bis zur numerischen simulering , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Friksjon og slitasje på materialer. Wiley-Interscience, 1995.

    Lenker

    Friksjonskraften vises når to overflater kommer i kontakt og beveger seg i forhold til hverandre. Prosessen studier fysikk, spesielt mekanikk. Det vurderer de grunnleggende lovene som er mottagelige for kroppen når de blir flyttet og samhandling, finner årsakene som påvirker endringen i fagets posisjon.

    Definisjon og natur av friksjonskraft

    Friksjonskraft F. Tr. Det oppstår når du berører to kropper. Det skaper hindringer for deres videre bevegelse.

    Årsaker til friksjonskraft

    Dette skjer når samspillet mellom atomer og molekyler fra hvilke elementer består av. Derfor er naturen av utseendet elektromagnetiske bølger. Det virker i to retninger, er rettet mot begge organene.

    I dette tilfellet endres ikke verdien i modulen. Hvis styrken virker på en av de to kontaktende legemene, påvirker det den andre.

    På gjenstanden som gjenstår uten bevegelse, er styrken av hvilefriksjonen påvirket. Mens verdien vil overskride den eksterne intervensjonen, prøver å skifte emnet, vil det ikke endre posisjonen.

    Friksjonskraft

    Når størrelsen øker til en viss grense, vil det bli et trekk på et nytt sted. Deretter vises den glidende friksjonskraften, dens retning er motsatt til forskyvningen av emnet.

    På grunn av virkningen av friksjon er det umulig å bevege seg for alltid. Bevegelsen vil ende etter en viss tid. Hvis den eksterne kraften igjen overstiger verdien av friksjonen av hvile, vil bevegelsen fortsette.

    Typer friksjonskraft

    Hovedtyper av friksjon:

    1. Hvile. Det motstår eksterne faktorer som prøver å skifte kroppen. Med deres fravær er verdien lik null.

    2. Slip. Den er direkte avhengig av friksjonskoeffisienten og verdiene til den kraften som overflaten legger press på kroppen på. Handlingsretningen er alltid vinkelrett på overflaten. Det er vanligvis lavere enn den maksimale treningsfriksjonskraften.

    3. Rullende. Det oppstår når en kropp ruller over overflaten av en annen. For eksempel, når du kontakter hjulet på en ridesykkel med en dyr eller når lagermekanismen kjører. Den har en mye mindre effekt enn friksjonen av slip, hvis de gjenværende forholdene anses som uendret. Discovery har blitt uunnværlig for teknologi. Hjul og runde deler, roterende og skiftende posisjon, er grunnlaget for mange mekanismer og arbeid av kjøretøy.

    4. Grave. Det ser ut når et element begynner å rotere over overflaten av en annen.

    Typer friksjonskraft

    Friksjon selv kan være flere typer:

    1. Tørke. Manifesterer i kontakt med faste overflater. De observerer ikke andre materialer og lag. Slike i naturen og livet er ekstremt sjeldent.

    2. Viskøs. Det kalles også væske. Det oppstår når den faste kroppen samhandler med væske eller gass. De kan strømme forbi et stasjonært emne. Eller det beveger seg i en væske eller gassformet substans. For eksempel er båten trukket på tauet. Kroppen gjør den navigere det øverste laget av væske eller gass. Som om det trekker ham. I sin tur virker det på et annet lag nedenfor. Jo lenger fra kroppen, desto lavere hastigheten på lagene. Dette skyldes en reduksjon i påvirkning av et solidt emne. En friksjonskraft oppstår mellom lagene, siden kroppene beveger seg i forhold til hverandre. Det fører til bremsen, noe som betyr at det virker på et solidt, stopper det. Temperaturen bestemmer graden av viskositet av stoffer. For eksempel reduseres det når oljen er oppvarmet. Det er tydelig synlig på bilmotorens arbeid. Når bilen var på kulde i lang tid, må motoren først varme opp for å øke hastigheten på rotasjonen. Gassmatningsavhengighet. Viskositeten vokser med økende temperatur.

    3. Blandet. Det observeres når det er et smøremiddellag mellom legemer i kontakt med overflater.

    Viskøs friksjon

    Også friksjon er delt inn i indre og eksternt. Sistnevnte skjer når samspillet mellom faste stoffer. Så du kan tilskrive tørrfriksjon.

    Den indre er preget av viskositet. Det er i samspillet mellom væsker eller gass at forskyvningen oppstår i en kropp når lagene beveger seg i forhold til hverandre.

    Hvordan finne friksjonskraft

    atten

    For å finne friksjonskraften, må du kjenne friksjonskoeffisienten K, avhengig av egenskapene til overflaten. Dette er en konstant verdi, hvor verdien er tatt fra tabellene.

    Friksjonskoeffisientbord

    Reaksjonsstyrken til bæreren er også nødvendig. Den ønskede verdi bestemmes av arbeidet med to verdier:

    F. Tr. = K * n

    Bokstaven K er angitt av koeffisienten. Du kan også møte symbolet μ. Det er vanligvis i området fra 0,1 til 1.

    For eksempel, for gummi som beveger seg langs tørr asfalt, ved kjøring, varierer den fra 0,5 til 0,8. Med en metallglass på et tre - 0,4, jern for støpejern - 0,18.

    Strømreaksjonsstøtte Det avviger ikke fra mengden tyngdekraften, avhengig av kroppens vekt. Derfor er verdien lik produktet av kroppsvekt (m) for å akselerere det frie høsten (G).

    N = m * g

    Dette er en konstant verdi på 9,8 m / c². Denne regelen fungerer når du må håndtere en horisontal overflate. Gravstyrken og støttereaksjonen balanserer hverandre. Derfor anses de like store verdier.

    11111.

    Hvis det er en bevegelse på det skrånende planet, endres løpet av resonnementet noe. For emnet virker tyngdekraften og reaksjonen av bærer fortsatt, men ikke i en retning.

    Når kunnskap om hellingsvinkelen til flyet i horisonten, blir formelen transformert og blir følgende form:

    N = k * m * · g * · cosα

    Her er det nødvendig å bli styrt av det faktum at cosinene er forholdet mellom kategorien ved siden av hjørnet til trekanten hypotenne. Dette er en av disse sakene som viser det nære forholdet mellom fysikk og trigonometri.

    Et eksempel på å løse problemet

    Oppgaven, for å anvende kunnskapen knyttet til friksjonskraften, vil bidra til å konsolidere materialet.

    Oppgaven. På gulvet er det en boks som veier 7 kg. Friksjonskoeffisienten mellom den og gulvet er 0,3. Til boksen Bruk kraft som tilsvarer 14 N. Vil det bevege seg fra stedet?

    900.

    Beslutning.

    Boksen er på horisontalplanet. Det er underlagt tyngdekraften, som tilsvarer reaksjonen av støtten. De er rettet vinkelrett på boksen og gulvet. Det betyr at for å bestemme kraften til reaksjonen av støtten, må du multiplisere massen av boksen for å akselerere:

    N = m * g;

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

    FTr. = k * n;

    FTr. = 0,3 · * 98h = 29,4 N.

    Svar: Verdien som er oppnådd overstiger innsatsen festet til boksen fra siden, siden 29,4 n> 14 N. Det betyr at det forblir på det første stedet.

    Friksjonskraften er tilstede i livet hele tiden. Det forhindrer objekter å bevege seg og motsette seg deres langsiktige slip og bevege seg. Dens verdi avhenger av overflatene de må berøre, deres egenskaper og egenskaper.

    Kontaktkområdet er ikke tatt i betraktning, men det betyr noe for kroppens stilling. For eksempel er kraften som oppstår når bilen beveger seg langs en flat overflate, er forskjellig fra verdien når de beveger seg gjennom det fjellrike området, som ligger i en vinkel mot horisonten. Og hvis bilen må bevege seg på den våte veien, endres verdien igjen.

    Hva er friksjonskraften

    Kropper samhandler med hverandre på forskjellige måter. En av typer interaksjon er friksjon. Før du arbeider med subtilitetene med tørr og viskøs friksjon, vil de svare på to spørsmål. Hva er friksjonskraft, og når oppstår det?

    Hva er friksjonskraft?

    Friksjonskraften er kraften som oppstår i kontakt med kroppene og hindrer dem med relativ bevegelse.

    Friksjon oppstår på grunn av samspillet mellom atomer og kroppsmolekyler når de kommer i kontakt med hverandre.

    Naturen av friksjonsstyrken er elektromagnetisk.

    Når det gjelder andre interaksjon, er den tredje Newton-loven rettferdig for friksjon. Hvis friksjonskraften virker på en av de to interaktive legemene, virker den samme kraften i modulen på en annen kropp i motsatt retning.

    Regnfriksjonskraft og glidende friksjonskraft

    Ulike tørr og viskøs friksjon, fredfriksjonskraft, glidende friksjonskraft, rullende friksjonskraft.

    Tørr friksjon er friksjon som oppstår mellom faste legemer i fravær av et væske eller gassformet lag mellom dem. Friksjonskrefter er rettet mot tangent for å kontakte overflater.

    Tenk deg at på kroppen, for eksempel en bar som ligger på bordet, er det noen eksterne kraft. Denne styrken søker å flytte baren fra scenen. Mens kroppen hviler, styrken av friksjon av fred og faktisk, virker den eksterne kraften i baren. Styrken av friksjon av hvile er lik den eksterne styrken og balanserer den.

    Når den eksterne kraften overstiger noen grenseverdi F. тр.max, baren skiftes fra stedet. Det virker også styrken av friksjon, men dette er ikke lenger styrken av friksjon av hvile, men kraften i friksjonen av glidelås. Slip Friction Force er rettet mot motsatt til bevegelse, og avhenger av kroppens hastighet.

    Regnfriksjonskraft og glidende friksjonskraft

    Når du løser fysiske problemer, blir kraften til glidfriksjon ofte tatt lik den maksimale styrken av hvilefriksjon, og avhengigheten av friksjonskraften på den relative hastigheten på bevegelsen av legemene forsømte.

    Regnfriksjonskraft og glidende friksjonskraft

    Figuren over viser de faktiske og idealiserte egenskapene til tørrfriksjon. Som vi ser, varierer grepfriksjonskraften avhengig av hastigheten, men endringene er ikke så bra, slik at de ikke kan forsømmes.

    Trenger du hjelpelærer?

    Vi beskriver oppgaven - og våre eksperter vil hjelpe deg!

    Friksjonskraften er proporsjonal med styrken av den normale reaksjonen av støtten.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Hva er friksjonskoeffisienten?

    μ- Proportionalitetskoeffisienten, som kalles glidende friksjonskoeffisienten. Det avhenger av materialene i kontaktkroppene og deres egenskaper. Den glidende friksjonskoeffisienten er en dimensjonsløs verdi som ikke overskrider enheten.

    Regnfriksjonskraft og glidende friksjonskraft

    Rolling friksjonskrefter oppstår når den ruller tlf. Vanligvis, når du løser oppgavene de forsømmer.

    Viskøs friksjon i væsker og gasser

    Viskøs friksjon oppstår når kroppene i væsker og gasser oppstår. Styrken av viskøs friksjon er også rettet mot retningen motsatt bevegelsen av kroppen, men mye mindre mindre friksjonskraft er mye mindre. Freeding resten er fraværende når viskøs friksjon.

    Beregningen av kreftene av viskøs friksjon er mer komplisert enn beregningen av friksjonskraften av glidende. Ved lave hastigheter av kroppsbevegelsen i væsken er kraften av viskøs friksjon proporsjonal med kroppshastigheten, og med høye hastigheter - firkanten av hastighet. Proportionalitetskoeffisientene er avhengige av form av legemer, det er også nødvendig å ta hensyn til egenskapene til mediet selv, hvor bevegelsen oppstår.

    For eksempel vil viskøse friksjonskrefter i vann og olje avvike, siden disse væskene har forskjellig viskositet.

    Friksjonskraft - Dette er kraften som oppstår fra bevegelsen av en kropp langs overflaten av en annen kropp og rettet mot bevegelsesretningen.

    Friksjonskraften senker seg.

    Friksjonskraften vises alltid når overflatene på kroppene i bevegelse kommer i kontakt.

    Grunner til friksjon:

    en. uregelmessigheter av overflater av kontakt; 2. Med perfekt glatte overflater - handlingen av tiltrekning av molekyler.

    Yyv.png.

    Størrelsen på friksjonskraften avhenger av:

    en. egenskaper for å kontakte overflater;

    2. Krefter som presser på overflaten. Jo mer kraft som presser kroppen til overflaten, jo mer friksjonskraft.

    Friksjonsvendingen mellom forskjellige overflater karakteriserer friksjonskoeffisienten, for eksempel,

    Stål stål - \ (0,24 \);

    Gummi på asfalt - \ (0.45 \);

    Gummi på våt asfalt - \ (0.2 \).

    Friksjon er Nyttig , for eksempel uten friksjon, kunne vi ikke gjøre et skritt (friksjon mindre på is, så det er vanskeligere å gå på den), Styrken av friksjonsstøtte Tillater at fagene forblir på deres steder, det tillater ikke å glide støttene som holder på siden av skruer og negler, så vel som tråder i vevet. Uten friksjon, kan biler og sykler ikke bevege seg i ønsket retning.

    Friksjon øker med vinterdekk, vintersprinkling glatt sand, med i gir mekanismer, etc.

    Imidlertid er friksjon også skadelig Det påvirker oppvarming og slitasje på detaljene i mekanismene i kontakt.

    Dette fenomenet elimineres ved hjelp av smøremidler, erstatter friksjon glidende friksjon rullende (bruker hjul og lagre).

    I retning motsatt kroppens bevegelse er motstandskraften også gyldig.

    Kraften som oppstår når kroppen beveger seg i gassen eller i væsken og suspensjonen av bevegelse kalles Strømbestandighet .

    Motstandskraften avhenger av:

    en. Egenskaper av mediet (i vann er det vanskeligere å løpe enn i land);

    2. kroppsformer;

    3. Bevegelseshastigheter (jo høyere hastigheten, jo mer motstand øker).

    For å eliminere motstandskraften, er kroppen festet avrundede, flate (strømlinjeformede) former.

    High-Speedrail-1.jpg

    Den strømlinjeformede formen av et høyhastighets tog.

    Добавить комментарий