Force tarcia - definicja, formuła, gatunki, jak go znaleźć?

Force tarcia: ilość, kierunek

Z siłą tarcia, dosłownie spotykasz się co sekundę. Za każdym razem w interakcji z dowolną powierzchnią - idź na asfalt, siedzieć na krześle, pić herbatę z filiżanki - siłę tarcia działa na ciebie.

Tarcie - Jest to interakcja w płaszczyźnie kontaktu z dwiema powierzchniami.

Aby przetłumaczyć tarcie do języka matematyki, wprowadzana jest koncepcja siła tarcia .

Siła tarcia - Jest to wartość, która charakteryzuje proces tarcia wielkości i kierunku.

Siła tarcia jest mierzona, a także każda moc - w Newton.

Siła tarcia powstaje z dwóch powodów:

  • Różna chropowatość, zadrapania i inne "niedoskonałości" powierzchni. Wady te ranią się nawzajem podczas kontaktu i jest tworzony przez siłę, która spowalnia ruch.
  • Gdy powierzchnie kontaktujące są praktycznie gładkie (przed ideałem nie można doprowadzić, ale dążyć do tego - oznacza to, że dążenie do siły tarcia do zera), wówczas odległość między nimi staje się minimalna. W tym przypadku wystąpi wzajemna atrakcja cząsteczek substancji tych powierzchni. Przyciąganie wynika z interakcji między ładunkami elektrycznymi atomami. W tym względzie często słyszysz brzmienie "siłą tarcia jest moc natury elektromagnetycznej"

Siła tarcia jest zawsze skierowana do prędkości ciała. W tym względzie wszystko jest proste, ale zawsze istnieje pytanie:

Gdzie przymocowana jest siła tarcia

W zadaniach coś takiego jak: "Tabela powierzchnia jest całkowicie gładka". Oznacza to, że w tym zadaniu nie ma siły tarcia. Tak, w prawdziwym życiu jest to niemożliwe, ale w imię pięknego modelu matematycznego, cierność jest często zaniedbana.

Nie martw się z powodu tej niesprawiedliwości, i po prostu rozwiązuj zadania bez tarcia, jeśli zobaczyliśmy frazę "gładka powierzchnia".

Suche i lepkie tarcie

Istnieje bardzo duża różnica między kontaktem z wodą w basenie podczas pływania i kontaktu między asfaltem a kołami roweru.

W przypadku pływania mamy do czynienia z lepkim zjawiskiem odporności tarcia podczas jazdy stałym w cieczy lub powietrzu. Samolot jest również lepkim tarciem i wygrał arogancki gołąb z podwórza.

Ale tarcie suchym jest zjawiskiem oporu w kontaktu z dwoma ciałami stałymi. Na przykład, jeśli uczeń leży na krześle lub złoczyńca z filmu ociera ręce - będzie to suche tarcie.

A jeśli złoczyńca jest czysta i pociera ręce, przypinając na nich antyseptykę?

Następnie to lepkie tarcie, pomimo faktu, że ręce są solidne. W tym przypadku znajduje się mokra warstwa.

W lepkiej tarcie w szkole fizyki nie jest szczegółowo rozpatrywany, ale suche - demontaż wraz z i poprzednim. Suche tarcia ma również odmiany, porozmawiajmy o nich.

Tarcie odpoczynku

Jeśli zdecydujesz się przenieść ciężarówkę z miejsca, jest mało prawdopodobne, że odniesie sukces. Nie, że nie wierzymy w ciebie - łatwo jest to zrobić ze względu na fakt, że masa osoby jest wiele razy mniejsza niż masa ciężarówki, a siła tarcia zapobiega temu. Świat jest okrutny, co tutaj robić.

W przypadku, gdy siła tarcia jest, ale ciało nie porusza się z miejsca, mamy do czynienia Siła tarcia odpoczynku.

Siła tarcia pokoju jest równa siłom ciągu. Na przykład, jeśli próbujesz odnieść się z sceny, działając na nich z siłą trakcji 10 N, siła cierna będzie równa 10 N.

Siłę odpoczynku tarcia

FTR = Flyagi.

Ftr - Slip Force Force [H]

Leje - Cena Strium [H]

Nieco praktyka!

Zadanie

Znajdź moc tarcia odpoczynku dla organizmu, do którego siła trakcji w 4 N.

Decyzja:

Ciało spoczywa, oznacza to

FTR = FLOADS = 4N

Odpowiedź: Force tarcia wynosi 4 N.

Jeszcze więcej praktyk to Skysmart w szkole dziecięcej. Zamiast nudnych akapitów dziecko czeka na interaktywne ćwiczenia z instant Automatic Check and Online Board, gdzie możesz rysować i rysować wraz z nauczycielem.

Zapisz dziecko do bezpłatnej lekcji wprowadzającej w fizyce, aby zaprzyjaźnić się z fizyką i nie boi się kontroli szkoły.

Tarcia przesuwne

A teraz przesuwajmy się na łyżwach. Lodowisko jest wystarczająco płynne, ale, jak już odkryliśmy, siła tarcia nadal będzie obecna i zostanie obliczona przez wzór:

Slip Force Force

FTR = μn.

Ftr - Slip Force Force [H]

μ - Współczynnik tarcia [-]

N - moc wspornika reakcji [h]

Force cierna, którą otrzymujemy na tym formule, będzie maksymalna możliwa - to znaczy, nie ma już nigdzie.

Wsparcie reakcji mocy - To siłę, z którą wsparcie działa na organizm. Jest numerycznie równy siłom normalnego ciśnienia i jest przeciwny do kierunku.

Wsparcie reakcji mocy

Moc normalnego ciśnienia jest taka sama jak masa ciała?

Nie całkiem. Moc normalnego ciśnienia jest zawsze celna prostopadła do powierzchni (normalna - prostopadle do powierzchni). Waga niekoniecznie jest skierowana prostopadle do powierzchni.

W ramach roku szkolnego waga jest zawsze skierowana prostopadle do powierzchni Dlatego moc reakcji wspornika może być równa równa wagi.

Przeczytaj więcej o masie ciała w naszym artykule

Ponadto, jeśli organizm jest na powierzchni poziomej, siła reakcyjna wspornika będzie równa sile grawitacji: n = mg.

Współczynnik tarcia. - Jest to charakterystyka powierzchniowa. Jest określony eksperymentalnie, nie ma wymiaru i pokazuje, ile powierzchnia jest gładka - tym bardziej współczynnik, tym bardziej chłodniejsza powierzchnia. Współczynnik tarcia jest pozytywny i najczęściej mniej niż jeden.

Będziemy czujni!

Z formuły zależność siły tarcia z obszaru kontaktowego nie jest przestrzegana. Na przykład, jeśli umieścisz bok jedną stronę i przeciągnij na stole, a następnie odwróć się do innego, nie jest równy w obszarze i uczynić to samo - siła tarcia nie zmieni się.

Zadanie 1.

Masa kota leżącego na stole wynosi 5 kg. Współczynnik tarcia μ = 0,2. Kot jest przymocowany do siły zewnętrznej równej 2,5 n. Jaki rodzaj tarcia ma miejsce?

Decyzja:

Pod warunkiem tego zadania niemożliwe jest zrozumienie, nasz kot porusza się lub nie. Decyzja o tym, czy równa sile siły pchnięcej, niemożliwe jest natychmiast zaakceptować. W takich przypadkach nadal musisz obliczyć zgodnie z wzorem:

F = μn.

Ponieważ kot leży na powierzchni poziomej, siła reakcyjna wsparcia w tym przypadku jest równa sile grawitacji: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10N

Mamy najwyższą możliwą siłę tarcia. Siła zewnętrzna pod warunkiem zadania jest mniejsza niż maksymalna. Oznacza to, że kot jest sam. Siła tarcia równoważy siłę zewnętrzną. W związku z tym oznacza 2,5N.

Odpowiedź: Jest siła tarcia 2,5 n

Zadanie 2.

Badger zjeżdża wzdłuż poziomej płaszczyzny. Znajdź współczynnik tarcia, jeśli siła tarcia wynosi 5 godzin, a moc ciśnienia ciała na płaszczyźnie - 20 N.

Decyzja:

W tym zadaniu wiemy, że barcuchk zjeżdżalnie. Więc musisz użyć formuły:

FTR = μn.

Ponieważ Badgista znajduje się na powierzchni poziomej, siła wsparcia wsparcia w tym przypadku jest równa ciśnieniu ciśnienia na płaszczyźnie: N = FD.

FTR = μFD.

Wyraź współczynnik tarcia:

μ = FTR / FD = 5/20 = 0,25

Odpowiedź: Współczynnik tarcia wynosi 0,25

Zadanie 3.

Pudel twojego babci ważący 5 kilogramów zsuwa się poziomą powierzchnią. Slip Force Force to 20 N. Znajdź siłę tarcia, jeśli pudel będzie bardzo stracony, a jego msza spadnie dwukrotnie, a współczynnik tarcia pozostanie niezmieniony.

Decyzja:

W tym zadaniu wiemy, że pudel ślizga się. Więc musisz użyć formuły:

FTR = μn.

Ponieważ pudel jest na powierzchni poziomej, siła reakcyjna wsparcia w tym przypadku jest równa sile grawitacji: n = mg.

FTR = μmg.

Wyraź współczynnik tarcia:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Teraz obliczamy siłę tarcia dla masy, mniej niż dwa razy:

Formuła: Siła tarcia

Odpowiedź: Siła tarcia będzie równa 10 N.

Zadanie 4.

Student prowadził eksperyment do badania przesuwnej siły tarcia, przesuwając pasek równomiernie wzdłuż poziomej powierzchni za pomocą dynamometru.

Lamowanie z ładunkami

Wyniki pomiarów eksperymentalnych masy pręta z obciążeniem M, powierzchnia styku paska i powierzchni S i zastosowaną siłę F są prezentowane w tabeli.

Jaka jest siła tarcia w fizyce

Definicja

Siła cierna nazywana jest siłą, która pojawia się podczas ruchu, gdy istnieje odrobina dwóch ciał siebie i które ma odporność na ten ruch (zawsze skierowany na przeciwny ruch).

Im większa wartość siły tarcia między dwoma ciałami, tym trudniej jest przenieść je względem siebie. Przykład

Przykładem może być karton zawiasem 20 kilogramów, które poruszają się po mieszkaniu. Siła tarcia między pudełkiem a laminatem w tym samym pomieszczeniu będzie znacznie mniejsza niż między pudełkiem a dywanem z długim stosem do drugiego. W pierwszym przypadku przesuwanie pudełka jest dość łatwe, w drugim - trudne.

Uwaga! Jeśli nauczyciel wykryje plagiat w pracy, nie unikając poważnych problemów (do odliczeń). Jeśli nie masz okazji napisać siebie, zamów tutaj.

Dwa ciała z ciernością o sobie, doświadczają działania trzeciego prawa Newtona. Siła tarcia działająca na pierwszym obiekcie jest równa wartości siły tarcia wpływającego na drugiego obiektu. Ale dwie z tych mocnych stron mają dokładny kierunek przeciwny.

Co jest mierzone.

Fizyczna natura tarcia polega na interakcji atomów i cząsteczek organów, które zwracają się ze sobą.

W fizyce jest zwyczajowy, aby podpisać siłę tarcia dużej litery łacińskiej F ze znakiem TR.: F Tr. .

Pomiar tej wartości fizycznej przeprowadza się w Newton (H).

Rodzaje siły tarcia z przykładami

W zależności od charakteru ruchu i rodzaju powierzchni współdziałających ze sobą kilka klasyfikacji koncepcji ciernych.

W kierunku działania

Z natury ruchu ciał wyróżnia się siły cierne:

  1. Reszta . Zawsze ma wartość zerowej i występuje, gdy dotknięte są dwa ciała, które są w spoczynku względem siebie.
  2. Poślizg . Jest to klasyczny rodzaj tarcia, który występuje, gdy dwa ciała są względne względem siebie. Wartość tej wartości zależy od masy ciała (im większa masa, tym większa siła tarcia) i charakter powierzchni (szybownictwo na lodzie / przesuwu na ziemi).
  3. Walcowanie . Ta siła pojawia się, gdy jeden obiekt toczy się nad powierzchnią innego (samochód na drodze). Dzięki odkryciu, że siła tarcia podczas walcowania jest czasami mniej w porównaniu z siłą tarcia podczas slajdu, naszych przodków i wynalazł jeden z głównych wynalazków ludzkości - koła.
  4. Weryfikacja . Ten typ siły pojawia się, gdy jeden korpus obraca się na powierzchni innego.

Według rodzajów powierzchni interakcji

Sama tarcia jest również kilkoma gatunkami:

  1. Suchy. Występuje, gdy jest dotknięcie przyjaciela stałych powierzchni.
  2. Lepka ciecz). Występuje, gdy stałe dotykano cieczy lub gazu. Z reguły siła lepkiego tarcia jest znacznie mniejsza sucha tarcia.
  3. Mieszany. Pojawia się między rygorystycznymi powierzchniami substancji stałych, między którymi znajduje się warstwa smarna.

Wewnętrzne i zewnętrzne tarcie

Dzieje się tarcie:

Zewnętrzny występuje, gdy nadchodzą ciał stałe. Wewnętrzny manifestuje się w interakcji gazu lub cieczy. Wewnątrz pojedynczego ciała, warstwy przemieszczenia względem siebie.

Współczynnik tarcia.

W celu uzyskania obliczenia siły tarcia konieczne jest znanie współczynnika tarcia (K), co zależy od materiału powierzchniowego i nie ma jednostek pomiaru w systemie SI.

Współczynnik tarcia jest stałą ilością fizyczną, której wartość dla wszelkiego rodzaju ciał można rozpoznać ze stołu.

Współczynnik tarcia.

Formuły do ​​obliczania siły tarcia

Dla ciała na powierzchni poziomej Obliczanie siły tarcia jest wykonane przez wzór:

(F_tr = k razy n)

Gdzie k jest współczynnikiem tarcia, a n jest mocą reakcji wsparcia.

Z formuły obliczania siły tarcia jasne jest, że oprócz współczynnika tarcia konieczne jest znanie siły reakcji wsparcia (N), co jest równe mocy ciężkości i zależy od masy ciała ( M) i przyspieszenie wolnego spadku (g):

(N = m razy g

Podczas jazdy ciałem Przez nachyloną powierzchnię Formuła do znalezienia siły tarcia jest skomplikowana:

(F = k razy mkotyczne czasy alfa)

Gdzie (cos alfa) - Jest to stosunek rogu kategorii dla hipotenneus powstałego trójkąta.

Ciała na nachylonej powierzchni

W zależności od warunków zadania znalezienia siły tarcia konieczne jest, aby obliczyć jeden z powyższych formuł.

Harmonogram zależności siły wtryskowej z siły przyczepności

Harmonogram zależności siły wtryskowej z siły przyczepności
  • Określenie siły tarcia
  • Rodzaje siły tarcia
  • Jak znaleźć moc tarcia?
  • Formuła siły tarcia
  • Zalecana literatura i przydatne linki
  • Force tarcia, wideo
  • Siła tarcia powstaje z kontaktu powierzchni dwóch ciał fizycznych, które są w ruchu do siebie. Teoria tarcia, ponieważ umysł martwił się przez umysły ludzkości, starożytnych inżynierów: budowniczowie egipskich piramid, Stonehenge w Anglii lub tajemniczym kamienice na Wyspie Wielkanocnej, wszystkie (oraz ich nowoczesnych kolegów) rozwiązały Pressing Problem z tarciem i jak go zminimalizować. W końcu siła cierna utrudnia przesuwanie ciężkich ładunków na ziemi (te same kamienie dla piramid lub Stonehenge), i aby ułatwić to zadanie, nasi odległe przodkowie zostały wymyślone tak użyteczny wynalazek jako koło i wiele innych ważnych odkryć zostało zrobione. W naszym artykule będziemy spojrzeć na siłę tarcia w aspekcie fizycznym, przeanalizujemy, jak działa na tych lub innych organach, które są jego typy i formuły do ​​obliczania.

    Określenie siły tarcia

    Co to jest siła tarcia? Klasyczna definicja brzmi tak: siła cierna jest siłą pojawiającą się, gdy dwa korpusy kontaktuje się podczas ruchu i zapobiegając temu bardzo ruchowi. Innymi słowy, im więcej siły tarcia między ciałami, tym trudniej jest przenieść je względem siebie. Jeśli chodzi o fizyczny charakter tarcia, pojawia się w wyniku interakcji między atomami a cząsteczkami ciała w kontakcie ze sobą.

    Warto również zauważyć, że wraz z tarciem dwoma organami, trzecie prawo Newton działa na nich: siła tarcia działająca na pierwszym ciele (ciało A) jest równe mocy tarcia działającego na drugim ciele (b), Tylko moduł jest przeciwny kierunek.

    tarcie

    Na tym zdjęciu siła tarcia działająca na lodówce jest równa mocy tarcia działającego na podłodze, ale siły te są kierowane w przeciwnych stronach.

    Rodzaje siły tarcia

    W zależności od charakteru ruchu organów, takie rodzaje siły ciernej wyróżniają się jak:

    • Reszta. Siła cierna odpoczynku występuje, gdy pojawiają się dwa ciała, które jednak nie poruszają się względem siebie i jest zero.
    • Poślizg. Slip Force Force jest najbardziej klasyczną ilustracją akcji tarcia, występuje podczas przesuwnych korpusów względem siebie. Wpływa na jego wielkość (niż więcej, tym więcej siły tarcia), charakter powierzchni (oczywiście, gdy siłę tarcia będzie wiele razy mniej niż podczas szybowania na ziemi).
    • Walcowanie. Siła tarcia pojawia się, gdy jeden korpus toczy się nad powierzchnią innego, na przykład podczas jazdy na rowerze lub samochodzie. Podczas walcowania siła cierna jest znacznie mniejsza niż podczas przesuwania. Jest to doświadczony, empirycznie ustanowiony jeszcze tych odległych przodków, którzy wymyślili koło - największy wynalazek w historii nauki i technologii.
    • Kopanie. Siła tarcia obrotu przejawia się, gdy pojedynczy korpus jest obracany na drugiej powierzchni.
    Rodzaje siły tarcia

    Jeśli chodzi o samą tarcie, zdarza się również kilka gatunków:

    • Suche - manifestuje się w kontakcie z stałych powierzchni.
    • Pojawia się lepki, podobne tarcie, pojawia się płyn, pojawia się w kontakcie z stałym cieczą lub gazem. Na przykład, lepki (ciecz) tarcie jest nakładane na statek pływający na wodzie, a także na powierzchni wody. Siła lepkiego tarcia jest zazwyczaj znacznie mniejszym suchym tarciem.
    • Mieszane, występuje, gdy istnieje warstwa smarna między powierzchniami, która wchodzi w kontakt.

    Ciekawy fakt: w oblężeniu Konstantynopola w 1453 r. Turcy, aby ominąć specjalny łańcuch, blokując ścieżkę do tureckich statków w Złotej Zatoce Horn wyciągnął je na ziemi. I w celu zmniejszenia wytrzymałości tarcia podczas poruszania dużych ciężkich okrętów wojennych z drewnianych szyn, które było obficie rozmazane smalecem. Zatem, ze względu na smar i tarcie mieszane, której siła jest znacznie mniejsza niż w przypadku tarcia sucha, Turcy pomyślnie ucieleśnili intencję, przynosząc obrońcom Konstantynopola w prawdziwe zamieszanie.

    Sułtan Mehmed II obserwuje przewóz swoich statków

    Sułtan Mehmed II obserwuje przewóz swoich statków.

    Jak widać, znajomość praw fizyki i mechaniki więcej niż raz, a nie dwa znaleźli ich praktycznego przykładu wykonania w prawdziwym życiu.

    Ale ponownie z powrotem z historii do fizyki, tarcie jest również podzielone na zewnętrzne i wewnętrzne. Tarcie zewnętrzne jest charakterystyczne dla interakcji wyłącznie stałych ciał. Wewnętrzne tarcie charakteryzuje się lepkością i występuje w interakcji cieczy lub gazów, a taka interakcja może wystąpić wewnątrz warunkowego ciała. Na przykład, w wodach świata Oceanu, istnieją różne prądy, z chłodniejszą lub cieplejszą wodą, w interakcji tych przepływów między nimi i występuje wewnętrzne tarcie.

    Jak znaleźć moc tarcia?

    Aby obliczyć siłę tarcia, musisz znać współczynnik tarcia K, który zależy od natury powierzchni. Współczynnik tarcia jest stałą wartością, a jej wartość można uzyskać ze specjalnej tabeli.

    Współczynnik tarcia.

    Oprócz współczynnika tarcia konieczne jest poznanie siły reakcji wsparcia N, która w istocie jest równa sile grawitacji (ciężkości) w zależności od masy ciała (m) i przyspieszyć wolny spadek . Jego formuła będzie miała następującą formę:

    N = m * g

    Gdzie m jest masa ciała, a g jest przyspieszeniem wolnego spadku, jest to stała wartość 9,8 m / s 2.

    Formuła siły tarcia

    Siła tarcia jest obliczana za pomocą reakcji wsparcia N i współczynnik tarcia K. Wzór siły tarcia będzie miała następującą formę:

    FA. Tr. = K * n.

    W niektórych formułach współczynnik tarcia k jest wskazywany przez symbol μ.

    Powyższe obliczenia są ważne w najprostszym przypadku, gdy ciało leży na ściśle poziomej powierzchni.

    Siła tarcia na powierzchni poziomej

    Jeśli ruch występuje na płaszczyźnie nachylonej, obliczenia siły tarcia są nieco bardziej skomplikowane. Ciało, jak poprzednio, działa siłę ciężkości i reakcję wsparcia powierzchniowego, ale nie w jednym kierunku.

    Siła tarcia na nachylonej powierzchni

    Zatem formuła siły tarcia dla ciała, która porusza się wzdłuż nachylonej powierzchni, będzie miała następującą formę:

    FA. Tr. = K * m * g * cosα.

    Gdzie k jest współczynnikiem tarcia, m - masa ciała, stałą grawitacyjną (pamiętaj, że jest to 9,8 m / s 2) Cosα jest stosunkiem kategorii sąsiednią do rogu, do trójkąta Hipotenuze (Cosinus).

    Formuła tarcia.

    Przy określaniu siły tarcia na pochyłych powierzchniach łącze między fizyką a geometrią jest wyraźnie manifestowane.

    Zalecana literatura i przydatne linki

    • Siła tarcia. ZFTSH, MIPT. Świeca Data 14 lutego 2019 r.
    • Podręcznik fizyki Yenohovicha A. S. - Oświecenie, 1978. - P. 85. - 416 str.
    • Zaitsev A. K. Podstawy nauczania na tarcie, zużyciu i smarowaniu samochodów. Część 1. tarcie w maszynach. Teoria, obliczenia i projektowanie łożysk i przesuwnych kolców. Mashgiz. M.-L. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. tarcie i smarowanie ciał stałych. Oxford University Press, 2001.person Bo N. J. J. J.: Tarcie przesuwne. Zasady fizyczne i aplikacje. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik Und Reibiw. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur Numerischen Symulacja, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. tarcie i zużycie materiałów. Wiley-Interscicience, 1995.

    Force tarcia, wideo

    I na końcu wideo edukacyjnego w naszym artykule.

    Autor: Pavel Chaika, Redaktor naczelny dziennika

    Podczas pisania artykułu próbował uczynić go najciekawszym, przydatnym i wysokiej jakości. Byłbym wdzięczny za wszelką opinię i konstruktywną krytykę w formie komentarzy na temat artykułu. Również twoje życzenie / pytanie / oferta może napisać do mojej poczty [email protected] lub na Facebooku, z szacunkiem, autora.

    Tarcie - proces interakcji między ich ruchem względnym (przemieszczenie) lub gdy organizm porusza się w średnim lub ciekłym nośniku. Inaczej nazywa się Interakcja tarcia (pol. Tarcie. ). Badanie procesów ciernych jest zaangażowany w sekcję fizyki, która nazywana jest mechaniką interakcji tarcia lub trybologii.

    Częstotliwość ma głównie charakter elektroniczny, pod warunkiem, że substancja jest w stanie normalnym. W stanie nadprzewodzącego z dala od temperatury krytycznej, główne "źródło" tarcia to fonony, a współczynnik tarcia może się zmniejszyć kilka razy. [Link 1] .

    Siła tarcia

    Wyświetlenia

    W obecności względnego ruchu dwóch organów kontaktowych siły tarcia wynikającej z interakcji, można podzielić na:

    • Tarcia przesuwne - siła wynikająca w odpowiednim ruchu jednego z organów kontaktowych / interakcji w stosunku do drugiego i działający na tym korpusie w kierunku przeciwnym do kierunku slajdu.
    • Tarcie toczne - Moment sił wynikających z walcowania jednego z dwóch kontaktowych / interakcji w stosunku do drugiego.
    • Tarcie odpoczynku - siła wynikająca między dwoma organami kontaktowymi i zapobiegając występowaniu ruchu względnego. Ta siła musi zostać przezwyciężona, aby przynieść dwa jednostki kontaktowe w ruchu w stosunku do siebie. Występuje w mikroswitrytach (na przykład podczas deformacji) w organach styku. Działa w kierunku przeciwnym do kierunku możliwego ruchu względnego.

    W fizyce interakcji należy tarcie, aby podzielić się na:

    • Suchy Podczas interakcji stałe ciał nie są oddzielone żadnymi dodatkowymi warstwami / smarami (w tym stałe smary) - w praktyce wystąpiło bardzo rzadki przypadek. Charakterystyczną charakterystyczną cechą suchego tarcia jest obecność znacznej siły tarcia odpoczynku;
    • Granica Gdy obszar styku może zawierać warstwy i sekcje o różnej naturze (folie tlenkowe, ciecz, i tak dalej) - najczęstszą sprawą przez tarcie przesuwnego.
    • Mieszany Gdy obszar styku zawiera sekcje tarcia suchego i ciekłego;
    • ciecz (lepki) , z interakcją organów oddzielonych warstwą ciała stałego (proszek grafitowy), ciekły lub gazu (smarowanie) różnych grubości - z reguły występuje podczas tarcia walcującego, gdy korpusy twarde są zanurzone w płynie, lepkie tarcie wartość charakteryzuje się lepkością medium;
    • Elastohydrodynamic. Gdy ważne jest wewnętrzne tarcie w materiale smarnym. Występuje z zwiększeniem względnych prędkości ruchu.

    Ze względu na złożoność procesów fizykochemicznych występujących w obszarze interakcji ciernych, procesy tarcia nie są zasadniczo opisem przy pomocy metod mechaniki klasycznej.

    Prawo Amonton - Cool

    Główną cechą tarcia jest Współczynnik tarcia. Mu.który jest określony przez materiały, z których wykonane są powierzchnie ciała interakcji.

    W najprostszych przypadkach siła tarcia FA.i normalne obciążenie (lub moc Normalna reakcja) N_ {normal}powiązana nierówność

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

    Stosowanie do równości tylko w obecności ruchu względnego. Ten stosunek nazywa się prawem Amonton - Coulomb.

    Prawo Amonton - Coulomb z przyczepnością

    Dla większości par materiałów, wartość współczynnika tarcia Mu.nie przekracza 1 i znajduje się w zakresie 0,1 - 0,5. Jeśli współczynnik tarcia przekracza 1 (Mu> 1)Oznacza to, że między organami kontaktowcowymi jest zasilanie. Przyczepność N_ {adhezja}i formuła obliczania współczynnika tarcia zmienia się na

    Mu = frac {f} {n_ {normal} + n_ {adhezja}}.

    Wartość aplikacji

    Tarcie w mechanizmach i maszynach

    W najbardziej tradycyjnych mechanizmach (DVS, samochody, przekładnie przekładnice itp.) Tarcie odgrywa negatywną rolę, zmniejszając wydajność mechanizmu. Aby zmniejszyć siłę tarcia, różne naturalne i syntetyczne oleje i smary są stosowane. W nowoczesnych mechanizmach, ten cel wykorzystuje również powłoki (cienkie folie) do szczegółów. Z miniaturalizacją mechanizmów i tworzenie systemów mikroelektromechanicznych (mems) i systemów nanoelektromechanicznych (NAMS) wielkość tarcia w porównaniu z siłami pracującymi w mechanizmie wzrasta i staje się bardzo znaczący (Mu geqslant 1)W tym samym czasie nie można zmniejszyć konwencjonalnych smarów, co powoduje znaczne teoretyczne i praktyczne interesy inżynierów i naukowców do tego obszaru. Aby rozwiązać problem z cierym, nowe metody jego spadku w ramach Tribologii i nauk powierzchni ( język angielski ).

    Sprzęgło z powierzchnią

    Obecność tarcia zapewnia możliwość poruszania się na powierzchni. Tak więc, właśnie wchodząc dokładnie, precyzyjnie z powodu tarcia, podeszwy z podłogą występują, w wyniku którego odpychanie podłogi i ruch do przodu. Zapewnia się sprzęgło koła samochodu (motocykla) z powierzchnią drogi. W szczególności, aby zwiększyć poprawę tego sprzęgła opracowywane są nowe formy i specjalne typy gumy do opon, a anty-rowki są instalowane na samochodach wyścigowych, mocniejsze maszynę do prasowania do utworu.

    Zobacz też

    Magazyny

    Literatura

    • DEAGE B. V. Co to jest tarcie? M.: Ed. Akademia Nauk ZSRR, 1963.
    • Kravelsky I. V., Szczłowieki V. S. Rozwój nauki o tarcie. Suche tarcie. M.: Ed. Akademia Nauk ZSRR, 1956.
    • Frolov, K.v. (ed.) Nowoczesne Tribology: Wyniki i perspektywy . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Tarcie i smarowanie ciał stałych. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Tarcie przesuwne. Zasady fizyczne i aplikacje. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibiw. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur numerischen symulacja , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Tarcie i zużycie materiałów. Wiley-Interscicience, 1995.

    Spinki do mankietów

    Siła tarcia pojawia się, gdy dwie powierzchnie wejdą w kontakt i poruszają się względem siebie. Proces badania fizyki, w szczególności mechanikę. Uważa, że ​​podstawowe przepisy, które są podatne na organizm, gdy są przenoszone i interakcji, dowiedz się przyczyny wpływające na zmianę pozycji tematów.

    Definicja i charakter siły tarcia

    Force tarcia F. Tr. Występuje, gdy dotykasz dwóch ciał. Stwarza przeszkody do ich dalszego ruchu.

    Przyczyny siły tarcia

    Dzieje się tak, gdy interakcja atomów i cząsteczek, z których składają się elementy. Dlatego naturą jego wyglądu jest fale elektromagnetyczne. Działa w dwóch kierunkach, jest kierowany do obu ciał.

    W tym przypadku jego wartość w module nie zmienia się. Jeśli siła działa na jednym z dwóch organów kontaktowych, to wpływa na drugą.

    Na temat pozostałego ruchu nie ma wpływu tarcia odpoczynku. Podczas gdy jego wartość przekroczy interwencję zewnętrzną, próbując przesunąć temat, nie zmienia pozycji.

    Siła tarcia

    Gdy jego wielkość wzrasta do pewnego limitu, pojawi się ruch w nowym miejscu. Następnie pojawi się sliding tarcia siła, jego kierunek jest przeciwny do przemieszczenia obiektu.

    Ze względu na działanie tarcia niemożliwe jest poruszenie na zawsze. Ruch zakończy się po pewnym czasie. Jeśli siła zewnętrzna ponownie przekracza wartość tarcia odpoczynku, ruch zostanie wznowiony.

    Rodzaje siły tarcia

    Główne rodzaje tarcia:

    1. Reszta. Odpisuje czynniki zewnętrzne, próbując przenieść ciało. W ich nieobecności jego wartość jest równa zero.

    2. Poślizg. Jest to bezpośrednio zależne od współczynnika tarcia i wartości siły, z którą powierzchnia wprowadza nacisk na ciało. Jego kierunek działania jest zawsze prostopadle do powierzchni. Zwykle jest niższy niż maksymalna siła tarcia trenera.

    3. Walcowanie. Występuje, gdy jeden korpus toczy się nad powierzchnią innego. Na przykład, kontaktując się z kołem roweru jazdy z drogim lub gdy uruchomiony jest mechanizm łożyska. Ma znacznie mniejszy wpływ niż tarcie poślizgu, jeśli pozostałe warunki są uważane za niezmienione. Jego odkrycie stało się niezbędne dla technologii. Koła i okrągłe części, obrotowa i zmieniająca się pozycja, są podstawą wielu mechanizmów i prac pojazdów.

    4. Kopanie. Pojawia się, gdy jeden przedmiot zaczyna obracać się na powierzchni innego.

    Rodzaje siły tarcia

    Sama tarcia może być kilka typów:

    1. Suchy. Manifestuje się w kontakcie z stałych powierzchni. Nie obserwują innych materiałów i warstw. Taki charakter i życie są niezwykle rzadkie.

    2. Lepki. Nazywany jest również płynem. Występuje, gdy ciało stałe współdziała z cieczą lub gazem. Mogą przepływać obok stacjonarnego tematu. Lub porusza się w cieczy lub gazowej substancji. Na przykład łódź jest rysowana na linie liny. Ciało sprawia, że ​​porusza się górną warstwą płynu lub gazu. Jakby go wyciąga. Z kolei działa na innej warstwie poniżej. Dalszy z ciała, niższa prędkość warstw. Wynika to z zmniejszenia wpływu solidnego przedmiotu. Siła tarcia powstaje między warstwami, ponieważ ciała poruszają się względem siebie. Prowadzi do ich hamowania, co oznacza, że ​​działa na stałe, zatrzymując go. Temperatura określa stopień lepkości substancji. Na przykład zmniejsza się, gdy olej jest ogrzewany. Jest wyraźnie widoczny w pracy silnika samochodowego. Gdy samochód był na zimno przez długi czas, silnik musi najpierw rozgrzać, aby zwiększyć prędkość jego obrotu. Uzależnienie odbioru gazu. Lepkość rośnie ze wzrostem temperatury.

    3. Mieszany. Obserwuje się, gdy istnieje warstwa smarna między organami w kontakcie z powierzchniami.

    Lepkie tarcie

    Również tarcie jest podzielone na wewnętrzne i zewnętrzne. Ten ostatni występuje, gdy interakcja stałych. Więc możesz przypisywać suche tarcie.

    Wewnętrzny charakteryzuje się lepkością. Jest w interakcji cieczy lub gazu, że przemieszczenie występuje wewnątrz jednego korpusu, gdy warstwy poruszają się względem siebie.

    Jak znaleźć siłę tarcia

    osiemnaście

    Aby znaleźć moc tarcia, musisz znać współczynnik tarcia K, w zależności od właściwości powierzchni. Jest to stała wartość, której wartość jest pobierana z tabel.

    Tabela współczynnika tarcia.

    Potrzebna jest również siła reakcyjna wspornika. Żądana wartość jest określona przez pracę dwóch wartości:

    FA. Tr. = K * n

    Litera K jest wskazywana przez współczynnik. Możesz także spełnić symbol μ. Zwykle mieści się w zakresie od 0,1 do 1.

    Na przykład, do poruszania się gumy wzdłuż suchego asfaltu, podczas jazdy waha się od 0,5 do 0,8. Z metalowym zjeżdżalnią na drzewie - 0,4, żelazo do żeliwa - 0,18.

    Wsparcie reakcji mocy Nie różni się od ilości ciężkości, w zależności od wagi ciała. Dlatego jego wartość jest równa produktowi masy ciała (m), aby przyspieszyć wolny spadek (g).

    N = m * g

    Jest to stała wartość 9,8 m / C². Ta reguła działa, gdy musisz poradzić sobie z poziomą powierzchnią. Siła grawitacji i równowaga reakcji wsparcia się nawzajem. Dlatego są uważane za równe wartości.

    11111.

    Jeśli istnieje ruch na płaszczyźnie nachylonej, przebieg rozumowania nieco zmienia się. Na ten temat, mocne działania ciężkości i reakcji wsparcia nadal działają, ale nie w jednym kierunku.

    Gdy wiedza o kąt nachylenia płaszczyzny do horyzontu formuła jest przekształcana i staje się następującą formą:

    N = k * m * · g * · cosα

    Tutaj konieczne jest prowadzenie faktu, że Cosinus jest stosunkiem kategorii sąsiednią kącikiem do trójkąta Hypotenneusa. Jest to jeden z tych przypadków świadczy o bliskim związku fizyki i trygonometrii.

    Przykład rozwiązania problemu

    Zadanie, aby zastosować wiedzę związaną z siłą tarcia, pomoże skonsolidować materiał.

    Zadanie. Na podłodze znajduje się pudełko o 7 kg. Współczynnik tarcia między nim a podłogą wynosi 0,3. Do pudełka zastosuj moc równy 14 N. Czy przejdzie z miejsca?

    900.

    Decyzja.

    Pudełko znajduje się na płaszczyźnie poziomej. Podlega działaniu grawitacji, co odpowiada reakcję wsparcia. Są skierowane prostopadle do pudełka i podłogi. Oznacza to, że określenie siły reakcji wspornika należy pomnożyć masę pola, aby przyspieszyć:

    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.

    Odpowiedź: Uzyskana wartość przekracza wysiłki dołączony do pudełka z boku, ponieważ 29,4 N> 14 N. Oznacza to, że pozostanie w miejscu początkowym.

    Siła tarcia jest stale obecna. Zapobiega ruchomieniu obiektów i sprzeciwić się ich długoterminowym poślizgu i ruchomieniu. Jego wartość zależy od powierzchni, z którymi muszą dotknąć, ich właściwości i właściwości.

    Obszar kontaktowy nie jest brany pod uwagę, ale ma znaczenie dla pozycji ciała. Na przykład siła powstająca, gdy samochód porusza się wzdłuż płaskiej powierzchni różni się od wartości podczas przemieszczania się przez obszar górski, znajdujący się pod kątem do horyzontu. A jeśli samochód musi poruszać się na mokrej drodze, wartość zmienia się ponownie.

    Jaka jest siła tarcia

    Ciała współdziałają ze sobą na różne sposoby. Jednym z rodzajów interakcji to tarcie. Przed radzeniem sobie z subtelnościami suchego i lepkiego tarcia odpowiedzą na dwa pytania. Co to jest siła tarcia, a kiedy ma to miejsce?

    Co to jest siła tarcia?

    Siła cierna jest siłą wynikającą z kontaktu z ciałami i zapobiegając im względnym ruchem.

    Tarcie występuje ze względu na interakcję między atomami a cząsteczkami ciała, gdy stykają się ze sobą.

    Charakter siły tarcia jest elektromagnetyczna.

    Jeśli chodzi o jakąkolwiek inną interakcję, trzecie prawo Newton jest uczciwe dla tarcia. Jeśli siła tarcia działa na jednym z dwóch ciał interaktywnych, to ta sama siła w module działa na innym korpusie w przeciwnym kierunku.

    Force tarcia deszczu i sliding tarcia

    Różne suche i lepkie tarcie, siłę tarcia pokojowego, sliding tarcia siła tarcia, siłę tarcia.

    Suche tarcie to tarcie, które występuje między organami stałych w przypadku braku płynnej lub gazowej warstwy między nimi. Siły tarcia mają na celu styczne kontaktowanie się z powierzchniami.

    Wyobraź sobie to na ciele, na przykład, bar leżący na stole, istnieje pewna siła zewnętrzna. Ta siła ma na celu przeniesienie baru ze sceny. Podczas gdy ciało odpoczywa, siłę tarcia pokoju i faktycznie, działanie siły zewnętrznej na barze. Siła tarcia odpoczynku jest równa wytrzymałości zewnętrznej i równoważyć ją.

    Gdy siła zewnętrzna przekracza pewną wartość graniczną FA. тр.max, Bar jest przesuwany z miejsca. Działa również siłę tarcia, ale nie jest to już siłę tarcia odpoczynku, ale moc tarcia poślizgu. Slip Force Force jest skierowana na odwrót do ruchu i zależy od prędkości ciała.

    Force tarcia deszczu i sliding tarcia

    Podczas rozwiązywania problemów fizycznych siła tarcia poślizgu jest często pobierana równa maksymalnej wytrzymałości tarcia odpoczynku, a zależność od siły tarcia na względnej prędkości ruchu organów zaniedbanych.

    Force tarcia deszczu i sliding tarcia

    Powyższa figura pokazuje rzeczywiste i wyidealizowane cechy suchego tarcia. Jak widzimy, w rzeczywistości siłą tarcia waha się w zależności od prędkości, ale zmiany nie są tak duże, aby nie można ich zaniedbać.

    Potrzebujesz nauczyciela pomocy?

    Opisujemy zadanie - a nasi eksperci ci pomogą!

    Siła tarcia jest proporcjonalna do wytrzymałości normalnej reakcji wsparcia.

    FA. тр=FA. тр.max=μN.

    Jaki jest współczynnik poślizgu tarcia?

    μ- współczynnik proporcjonalności, który nazywa się współczynnikiem tarcia przesuwnym. Zależy to od materiałów z organów kontaktowych i ich właściwości. Współczynnik tarcia przesuwnego jest wartością bezwymiarową, która nie przekracza urządzenia.

    Force tarcia deszczu i sliding tarcia

    Siły tarcia powstają podczas walcowania Tel. Zwykle, podczas rozwiązywania zadań, które zaniedbują.

    Lepkie tarcie w cieczach i gazach

    Wędelne tarcie występuje, gdy występują ciała w płynach i gazach. Siła lepkiego tarcia jest również skierowana również do kierunku przeciwnym do ruchu ciała, ale znacznie mniej mniejsza siła tarcia jest znacznie mniejsza. Odpoczynek uwalniający jest nieobecny, gdy lepkie tarcie.

    Obliczanie siły lepkiego tarcia jest bardziej skomplikowane niż obliczenie siły tarcia przesuwnego. Przy niskich prędkościach ruchu ciała w cieczy, siła lepkiego tarcia jest proporcjonalna do prędkości ciała i przy dużych prędkościach - kwadrat prędkości. Współczynniki proporcjonalności zależą od formy organów, konieczne jest również uwzględnienie właściwości samego medium, w którym występuje ruch.

    Na przykład, lepkie siły tarcia w wodzie i oleju będą się różnić, ponieważ te ciecze mają inną lepkość.

    Siła tarcia - Jest to siła wynikająca z ruchu jednego korpusu wzdłuż powierzchni innego ciała i skierowana przeciwnie do kierunku ruchu.

    Force cierna spowalnia.

    Siła tarcia zawsze pojawia się, gdy powierzchnie ciał w ruchu wejdą w kontakt.

    Przyczyny tarcia:

    jeden. nieprawidłowości powierzchni kontaktu; 2. Z doskonałymi gładunkami - działaniem atrakcyjności cząsteczek.

    Yyv.png.

    Wielkość siły ciernej zależy od:

    jeden. Właściwości kontaktowania powierzchni;

    2. Siły, które naciska na powierzchni. Im więcej mocy, która naciska korpus do powierzchni, tym więcej siły tarcia.

    Obrót tarcia między różnymi powierzchniami charakteryzuje się na przykład współczynnik tarcia, na przykład,

    Stal stalowy - (0,24);

    Guma na asfalt - (0,45);

    Guma na mokrym asfalcie - (0,2).

    Tarcie jest Przydatny , na przykład bez tarcia, nie mogliśmy zrobić kroku (cierność mniej na lodzie, więc trudniej jest iść na to), Siłę odpoczynku tarcia Umożliwia podmioty pozostawanie w swoich miejscach, nie pozwala nacisnąć podpór, które utrzymują się na miejscu śrub i paznokci, a także nici w tkankach. Bez tarcia samochodów i rowerów nie można poruszać się w pożądanym kierunku.

    Cerrycja wzrasta przy użyciu opon zimowych, zraszaczy zraszania śliskiego piasku, stosując w mechanizmach przekładni itp.

    Jednak cierność jest również szkodliwy Wpływa na ogrzewanie i zużycie szczegółów mechanizmów w kontakcie.

    Zjawisko to jest wyeliminowane za pomocą smarów, zastępujących Targowanie tarcia (za pomocą koła i łożysk).

    W kierunku przeciwnym do ruchu ciała ważne jest również siłę oporu.

    Siła powstająca, gdy ciało porusza się w gazie lub w cieczy i zawieszeniu ruchu jest nazywany Odporność na mocy .

    Siła oporu zależy od:

    jeden. Właściwości medium (w wodzie jest trudniejsze do uruchomienia niż przez ziemię);

    2. kształty ciała;

    3. Prędkości ruchu (im wyższa prędkość, tym więcej wzrasta).

    Aby wyeliminować moc oporu, ciało jest przyłączone zaokrąglone, płaskie (usprawnione) formularze.

    High-Speedrail-1.Jpg

    Usprawniona forma pociągu szybkiego.

    Добавить комментарий