Força de atrito - Definição, fórmula, espécies, como encontrar?

Força de Fricção: Quantidade, direção

Com a força do atrito, você literalmente se depara a cada segundo. Cada vez que você interage com qualquer superfície - vá em asfalto, sente-se em uma cadeira, beba chá de uma taça - a força de atrito age em você.

Atrito - Esta é a interação no plano de contactar duas superfícies.

Para traduzir fricção para a linguagem da matemática, o conceito é introduzido força de fricção .

Força de fricção - Este é um valor que caracteriza o processo de atrito em magnitude e direção.

A força de fricção é medida, bem como qualquer poder - em Newton.

A força de fricção surge por duas razões:

  • Várias rugosidade, arranhões e outras "imperfeições" de superfícies. Esses defeitos se machucam quando se contatam e são criados pela força que diminui o movimento.
  • Quando as superfícies de contacto são praticamente suaves (antes do ideal, é impossível trazer, mas se esforçar para isso - significa esforçar-se a força da atrito para zero), então a distância entre eles se torna mínima. Neste caso, a atração mútua das moléculas da substância dessas superfícies ocorre. A atração é devido à interação entre as acusações elétricas de átomos. A este respeito, muitas vezes você pode ouvir o texto "a força da fricção é o poder da natureza eletromagnética"

A força de fricção é sempre direcionada contra a velocidade do corpo. A este respeito, tudo é simples, mas há sempre uma pergunta:

Onde a força de fricção é anexada

Em tarefas, algo como algo como: "Tabela a superfície é perfeitamente suave". Isso significa que não há força de fricção nesta tarefa. Sim, na vida real, é impossível, mas em nome de um belo modelo matemático, a fricção é muitas vezes negligenciada.

Não se preocupe por causa dessa injustiça, e simplesmente resolva as tarefas sem atrito, se vimos a frase "Superfície lisa".

Atrito seco e viscoso

Há uma diferença muito grande entre o seu contato com a água na piscina durante a natação e o contato entre o asfalto e as rodas da sua bicicleta.

No caso de natação, estamos lidando com fenômeno de resistência ao atrito viscoso ao dirigir um sólido em um líquido ou ar. O avião também é atrito viscoso e ganhou o pombo arrogante do seu quintal.

Mas a fricção seca é o fenômeno da resistência ao entrar em contato com dois sólidos. Por exemplo, se um aluno está deitado em uma cadeira ou um vilão do filme esfrega as mãos - será fricção seca.

E se o vilão estiver limpo e esfregue as mãos, fixando um anti-séptico sobre eles?

Então esta fricção viscosa, apesar do fato de que as mãos são sólidas. Neste caso, há uma camada molhada.

Uma fricção viscosa no curso escolar da física não é considerada em detalhes, mas seca - desmontar junto e através. A fricção seca também tem variedades, vamos falar sobre eles.

Atrito de descanso

Se você decidir mover um caminhão do local, é improvável que você tenha sucesso. Não que não acreditemos em você - é fácil fazer isso devido ao fato de que a massa de uma pessoa é muitas vezes menos do que a massa do caminhão, e a força de atrito a impede. O mundo é cruel, o que fazer aqui.

No caso em que a força de fricção é, mas o corpo não se move do local, estamos lidando com A força do atrito de descanso.

A força do atrito da paz é igual ao poder do impulso. Por exemplo, se você está tentando sair da cena, agindo neles com a força da tração 10 n, então a força de atrito será igual a 10 N.

A força do descanso de atrito

Ftr = flyagi.

FTRUSE DE FRICÇÃO DO FTR - [H]

Pastagens - Preço Strium [H]

Ligeiramente pratique!

Uma tarefa

Encontre o poder do atrito de descanso para o corpo ao qual a força da tração em 4 n.

Decisão:

O corpo repousa, isso significa que

Ftr = flyads = 4n

Responder: A força de fricção é de 4 n.

Ainda mais práticas são Skysmart na escola infantil. Em vez de parágrafos chatos, a criança está esperando por exercícios interativos com cheque automático instantâneo e placa online, onde você pode desenhar e desenhar junto com o professor.

Anote a criança para uma lição introdutória gratuita na física para que ele faça amizade com a física e não tenha medo do controle da escola.

Fricção deslizante

E agora vamos deslizar na patinação no gelo. A pista é suave o suficiente, mas, como já descobrimos, a força de atrito ainda estará presente e será calculada pela fórmula:

Força de fricção deslizante.

Ftr = μn.

FTRUSE DE FRICÇÃO DO FTR - [H]

μ - Coeficiente de atrito [-]

N - poder do suporte de reação [H]

A força de fricção que recebemos esta fórmula será o máximo possível - isto é, não há mais em nenhum lugar.

Suporte de reação de energia - Esta é a força com a qual o apoio atua no corpo. É numericamente igual à força da pressão normal e é oposta à direção.

Suporte de reação de energia

O poder da pressão normal é o mesmo que o peso corporal?

Na verdade. O poder da pressão normal é sempre voltado perpendicular à superfície (normal - perpendicular à superfície). O peso não é necessariamente dirigido perpendicular à superfície.

Como parte do ano letivo, o peso é sempre dirigido perpendicular à superfície Portanto, o poder da reação do suporte pode ser igualmente igual ao peso.

Leia mais sobre o peso corporal em nosso artigo

Além disso, se o corpo estiver na superfície horizontal, a força de reação do suporte será igual à força da gravidade: n = mg.

Coeficiente de fricção - Esta é uma característica de superfície. É determinado experimentalmente, não tem dimensão e mostra quanto a superfície é suave - quanto mais o coeficiente, a superfície mais refrigeradora. O coeficiente de atrito é positivo e mais frequentemente menor que um.

Nós estaremos vigilantes!

Da fórmula, a dependência da força de atrito da área de contato não é seguida. Por exemplo, se você colocar um bar um lado e arrastar na mesa e, em seguida, virar para outro, não é igual à área, e faça a mesma coisa - a força de atrito não mudará.

Tarefa 1.

A massa do gato deitado na mesa é de 5 kg. Coeficiente de atrito μ = 0.2. O gato é anexado à força externa igual a 2,5N. Que tipo de atrito isso ocorre?

Decisão:

Pela condição desta tarefa, é impossível entender, nosso gato se move ou não. A decisão de se igualarmos à força da força de impulso, é impossível aceitar imediatamente. Nesses casos, você ainda precisa calcular de acordo com a fórmula:

F = μn.

Como o gato está na superfície horizontal, a força de reação do suporte neste caso é igual à força da gravidade: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10n

Nós temos a maior força de fricção possível. Força externa sob a condição da tarefa é menor que o máximo. Isso significa que o gato está sozinho. A força de fricção equilibra a força externa. Consequentemente, é igual a 2,5N.

Responder: Há uma força de fricção de 2,5 n

Tarefa 2.

Texugo desliza ao longo do plano horizontal. Encontre o coeficiente de atrito se a força de atrito for 5 h, e o poder da pressão do corpo no plano - 20 N.

Decisão:

Nesta tarefa, sabemos que barcuchk slides. Então você precisa usar a fórmula:

Ftr = μn.

Como o texugo está localizado na superfície horizontal, a força de suporte do suporte neste caso é igual à pressão da pressão no plano: n = fd.

Ftr = μfd.

Expresse o coeficiente de atrito:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0,25

Responder: O coeficiente de atrito é 0,25

Tarefa 3.

O poodle da sua avó pesando 5 quilos desliza a superfície horizontal. A força de fricção é 20 N. Encontre a força do atrito, se o poodle perder muito, e sua massa diminuirá duas vezes, e o coeficiente de atrito permanecerá inalterado.

Decisão:

Nesta tarefa, sabemos que o poodle desliza. Então você precisa usar a fórmula:

Ftr = μn.

Desde que o poodle está na superfície horizontal, a força de reação do suporte neste caso é igual à força da gravidade: n = mg.

Ftr = μmg.

Expresse o coeficiente de atrito:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Agora calculamos a força do atrito para a massa, menos de duas vezes:

Fórmula: Força de Fricção Ground

Responder: A força de fricção será igual a 10 n.

Tarefa 4.

O aluno realizou um experimento para estudar a força de fricção deslizante movendo uma barra com cargas uniformemente ao longo de superfícies horizontais usando um dinamômetro.

Laming com cargas

Os resultados de medições experimentais da massa do bar com cargas m, a área de contato da barra e a superfície S e a força aplicada f são apresentadas na tabela.

Qual é a força do atrito na física

Definição

A força de atrito é chamada de força que aparece durante o movimento quando há um toque de dois corpos um do outro e que tem resistência a esse movimento (sempre direcionado para o movimento oposto).

Quanto maior o valor da força de fricção entre os dois corpos, mais difícil para movê-los em relação ao outro. Exemplo

Um exemplo pode ser uma caixa de papelão pesando 20 quilos, que se movem ao redor do apartamento. A força de atrito entre a caixa e laminado na mesma sala será muito menor do que entre uma caixa e um tapete com uma pilha longa para outra. No primeiro caso, mover a caixa é bastante fácil, no segundo - difícil.

Cuidado! Se o professor detectar o plágio no trabalho, não para evitar grandes problemas (até deduções). Se você não tiver a oportunidade de se escrever, encomenda aqui.

Dois corpos com fricção uns aos outros, eles estão experimentando a ação da terceira lei de Newton. A força de fricção que atua no primeiro objeto é igual ao valor da força da fricção que afeta o segundo objeto. Mas os dois desses pontos fortes têm a direção exata oposta.

O que é medido

A natureza física da fricção consiste na interação de átomos e moléculas de corpos que entram em contato um com o outro.

Na física, é costumeiro assinar a força do atrito da grande letra latina f com a marca de TR.: F Tr. .

Medir este valor físico é realizado em Newton (H).

Tipos de força de fricção com exemplos

Dependendo da natureza do movimento e do tipo de superfícies interagindo uns com os outros, várias classificações de conceitos de atrito são distinguidas.

Na direção da ação

Pela natureza do movimento de corpos, as forças de atrito são distinguidas:

  1. Descanso . Sempre tem um valor zero e ocorre quando os dois corpos são tocados, que estão em repouso parente um ao outro.
  2. Escorregar . Este é um tipo clássico de atrito que ocorre quando dois corpos são corredimos parentes uns aos outros. O valor desse valor depende do peso corporal (maior a massa, maior a força de fricção) e a natureza da superfície (deslizando no gelo / deslizamento no chão).
  3. Rolando . Essa força aparece quando um objeto está rolando sobre a superfície de outro (carro na estrada). Graças à descoberta de que a força de atrito ao rolamento é às vezes menos comparada com a força da fricção durante o slide, nossos ancestrais e inventaram uma das principais invenções da humanidade - a roda.
  4. Versão . Este tipo de força aparece quando um corpo gira sobre a superfície de outro.

Por tipo de superfícies interagentes

A fricção em si também é algumas espécies:

  1. Seco. Ocorre quando há um toque de um amigo de superfícies sólidas.
  2. Líquido viscoso). Ocorre quando o sólido é tocado com líquido ou gás. Por via de regra, a força da fricção viscosa é muito menos fricção seca.
  3. Misturado. Aparece entre as rigorosas superfícies de sólidos, entre as quais a camada de lubrificante está localizada.

Atrito interno e externo

Fricção acontece:

Ocorre externa quando os corpos sólidos estão chegando. O interno se manifesta na interação de gás ou líquidos. Dentro de um único corpo, o deslocamento de camadas em relação um do outro.

Coeficiente de fricção

A fim de tornar o cálculo da força de atrito, é necessário conhecer o coeficiente de atrito (k), que depende do material da superfície e não possui unidades de medição no sistema SI.

O coeficiente de atrito é uma quantidade física constante, cujo valor para todos os tipos de corpos pode ser reconhecido a partir da tabela.

Coeficiente de fricção

Fórmulas para calcular a força de fricção

Para o corpo localizado em uma superfície horizontal O cálculo da força de fricção é feito pela fórmula:

\ (F_tr = k \ vezes n \)

Onde k é o coeficiente de atrito, e n é o poder da reação de suporte.

A partir da fórmula para calcular a força de atrito, é claro que, além do coeficiente de atrito, é necessário conhecer a força da reação de apoio (n), que é igual ao poder da gravidade e depende do peso corporal ( M) e acelerando a queda livre (g):

\ (N = m \ vezes g \)

Ao dirigir um corpo por superfície inclinada A fórmula para encontrar força de atrito é complicada:

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

Onde \ (\ cos \ alpha \) - Esta é a proporção do canto da categoria para o hypotenneus do triângulo resultante.

Corpos na superfície inclinada

Dependendo das condições da tarefa de encontrar a força de fricção, é necessário optar por calcular uma das fórmulas acima.

Cronograma da dependência da força de injeção da força da tração

Cronograma da dependência da força de injeção da força da tração
  • Determinação da força de atrito
  • Tipos de força de atrito
  • Como encontrar poder de fricção?
  • Fórmula de Força de Fricção
  • Literatura recomendada e links úteis
  • Força de fricção, vídeo
  • A força de fricção surge do contato das superfícies de dois corpos físicos que estão em movimento entre si. A teoria do atrito desde a mente estava preocupada com as mentes da humanidade, engenheiros antigos: construtores das pirâmides egípcias, Stonehenge na Inglaterra ou misteriosos stonestorms na Ilha de Páscoa, todos eles (também, e seus colegas modernos) resolveram o problema pressionado com atrito e como minimizá-lo. Afinal, a força de atrito dificulta a movimentação pesada no chão (as mesmas pedras para pirâmides ou stonehenge), e para facilitar esta tarefa, nossos ancestrais distantes foram inventados uma invenção tão útil como roda e muitas outras descobertas importantes tem sido feito. Em nosso artigo, vamos olhar para a força da fricção no aspecto físico, analisaremos como atua sobre aqueles ou outros corpos, que existem seus tipos e fórmulas para o cálculo.

    Determinação da força de atrito

    O que é força de fricção? A definição clássica parece assim: a força de fricção é a força que aparece quando os dois corpos são contatados durante o movimento e impedindo esse movimento. Em outras palavras, quanto mais força de fricção entre os corpos, mais difícil é movê-los em relação um ao outro. Quanto à natureza física do atrito, ele aparece como resultado da interação entre átomos e moléculas corporais em contato um com o outro.

    Também vale a pena notar que, com o atrito dos dois corpos, a Terceira Lei Newton age sobre eles: a força de fricção que atua no primeiro corpo (corpo a) é igual ao poder do atrito que atua no segundo corpo (b), Apenas o módulo é a direção oposta.

    atrito

    Nesta foto, a força de fricção agindo na geladeira é igual ao poder do atrito que atua no chão, mas essas forças são direcionadas em lados opostos.

    Tipos de força de atrito

    Dependendo da natureza do movimento dos órgãos, esses tipos de forças de atrito são distinguidos como:

    • Descanso. A força de fricção do resto ocorre quando os dois corpos estão chegando, que, no entanto, não se movem em relação uns aos outros e é zero.
    • Escorregar. Slip Friction Force é a ilustração mais clássica de ação de atrito, ocorre quando corredores de correr parentes entre si. Isso afeta a sua magnitude (do que é mais, a força mais de atrito), a natureza da superfície (é claro, quando a força da fricção terá muitas vezes menos do que deslizando no chão).
    • Rolando. A força de fricção de rolamento aparece quando um corpo rola sobre a superfície de outro, por exemplo, ao andar de bicicleta ou carro. Quando rolando, a força de fricção é muito menor do que quando desliza. Este é um experiente, empiricamente estabelecido, mas aqueles ancestrais distantes que inventaram a roda - a maior invenção na história da ciência e tecnologia.
    • Escavação. A força de fricção do turno é manifestada quando o único corpo é girado sobre a outra superfície.
    Tipos de força de atrito

    Quanto à própria atrito, também acontece algumas espécies:

    • Seco - manifesta-se em contato de superfícies sólidas.
    • Um atrito viscoso, também semelhante é chamado de líquido, aparece ao entrar em contato com um sólido com líquido ou gás. Por exemplo, um atrito viscoso (líquido) é aplicado ao navio flutuando na água, bem como na superfície da água. A força da fricção viscosa é geralmente muito menos fricção seca.
    • Misturado, ocorre quando há uma camada de lubrificante entre superfícies que entram em contato.

    Um fato interessante: no cerco de Constantinopla em 1453, os turcos, a fim de contornar a cadeia especial, bloqueando o caminho para os navios turcos na Baía de Chifre Dourada, puxou-os em terra. E para reduzir a força de atrito ao mover grandes navios de guerra grandes feitos de piso de trilhos de madeira, que foi abundantemente manchado de banha. Assim, devido ao lubrificante e ao atrito misto, cuja força é muito menos do que com o atrito seco, os turcos incorporam com sucesso sua intenção, trazendo os defensores de Constantinopla em uma confusão genuína.

    Sultan Mehmed II assiste a carruagem de seus navios

    Sultan Mehmed II observa a carruagem de seus navios.

    Como você pode ver, o conhecimento das leis da física e da mecânica mais de uma vez e não dois encontraram sua forma de realização prática na vida real.

    Mas de volta da história novamente para a física, o atrito também é dividido em externo e interno. O atrito externo é característico da interação de corpos exclusivamente sólidos. O atrito interno é caracterizado por viscosidade e ocorre na interação de líquidos ou gases, e tal interação pode ocorrer dentro do corpo condicional. Por exemplo, nas águas do Oceano Mundial, há diferentes correntes, com uma água mais fria ou mais quente, na interação desses fluxos entre eles e o atrito interior ocorre.

    Como encontrar poder de fricção?

    Para calcular a força de fricção, você precisa saber o coeficiente de atrito K, que depende da natureza da superfície. O coeficiente de atrito é um valor constante e seu valor pode ser obtido a partir de uma tabela especial.

    coeficiente de fricção

    Além do coeficiente de atrito, é necessário conhecer a força da reação de apoio N, que, em essência, é igual ao poder da gravidade (gravidade), dependendo da massa do corpo (m) e acelera a queda livre . Sua fórmula terá a seguinte forma:

    N = m * g

    Onde m é a massa do corpo, e g é a aceleração da queda livre, este é um valor constante de 9,8 m / s 2.

    Fórmula de Força de Fricção

    A força de fricção é calculada por meio da reação de suporte N e o coeficiente de atrito K. A fórmula da força de fricção terá a seguinte forma:

    F. Tr. = K * n.

    Em algumas fórmulas, o coeficiente de atrito K é indicado pelo símbolo μ.

    Os cálculos escritos acima são válidos no caso mais simples quando o corpo encontra-se em uma superfície estritamente horizontal.

    Força de fricção na superfície horizontal

    Se o movimento ocorrer no plano inclinado, os cálculos da força de fricção são um pouco mais complicados. O corpo, como antes, age a força da gravidade e a reação do apoio da superfície, mas não em uma direção.

    Força de fricção na superfície inclinada

    Assim, a fórmula da força de fricção para o corpo, que se move ao longo da superfície inclinada, terá a seguinte forma:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Onde K é o coeficiente de atrito, m - peso corporal, G gravitacional constante (lembre-se que é 9,8 m / s 2), Cosα é a proporção da categoria adjacente à esquina, ao triângulo hipotenuze (cosseno).

    Fórmula de fricção

    Ao determinar a força de fricção em superfícies inclinadas, a ligação entre física e geometria é claramente manifestada.

    Literatura recomendada e links úteis

    • Força de fricção. Zftsh, mipa. Data da vela 14 de fevereiro de 2019.
    • YENOHOVICH A. S. Physics Handbook. - Iluminação, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Noções básicas de ensino sobre atrito, desgaste e lubrificação de carros. Parte 1. Fricção nas máquinas. Teoria, cálculo e design de rolamentos e picos deslizantes. Mashgiz. M.-l. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. A fricção e lubrificação de sólidos. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J.: Fricção deslizante. Princípios físicos e aplicativos. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik e Reibung. Ein Lehr- und AnwendungsBuch von Der Nanotribologie Bis Zur Numerischen Simulação, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Fricção e desgaste de materiais. Wiley-Interscience, 1995.

    Força de fricção, vídeo

    E no final do vídeo educacional em nosso artigo.

    Autor: Pavel Chaika, editor-chefe da revista

    Ao escrever o artigo tentou torná-lo o mais interessante, útil e de alta qualidade. Eu ficaria grato por qualquer feedback e críticas construtivas na forma de comentários sobre o artigo. Além disso, seu desejo / pergunta / oferta pode escrever para o meu e-mail [email protected] ou no Facebook, com respeito, autor.

    Atrito - o processo de interação entre seu movimento relativo (deslocamento) ou quando o corpo se move em um meio gasoso ou líquido. Diferentemente ligado Interação de fricção (Eng. Atrito. ). O estudo dos processos de atrito está envolvido em uma seção de física, que é chamada mecânica de interação de atrito ou tribologia.

    A frequência tem principalmente uma natureza eletrônica, desde que a substância esteja em condições normais. No estado supercondutor longe da temperatura crítica, a principal "fonte" de atrito é fonons, e o coeficiente de atrito pode diminuir várias vezes. [Link 1] .

    Força de fricção

    Visualizações

    Na presença do movimento relativo dos dois corpos de contacto da força de atrito decorrentes da sua interação, pode ser dividido em:

    • Fricção deslizante - a força decorrente do movimento adequado de um dos corpos de contacto / interagir em relação ao outro e agindo neste corpo na direção oposta à direção do slide.
    • Fricção rolante - o momento das forças decorrentes de rolamento de um dos dois corpos de contacto / interagindo em relação ao outro.
    • Atrito de descanso - Força decorrente entre dois órgãos de contacto e prevenindo a ocorrência de movimento relativo. Essa força deve ser superada para trazer dois corpos de contatórios em relação ao outro. Ocorre em microSwits (por exemplo, durante a deformação) em órgãos de contato. Ele age na direção oposta à direção de um possível movimento relativo.

    Na física da interação, o atrito é feito para dividir:

    • Seco Ao interagir corpos sólidos não são separados por quaisquer camadas adicionais / lubrificantes (incluindo lubrificantes sólidos) - um caso muito raro ocorreu na prática. A característica característica distintiva da fricção seca é a presença de uma força significativa do atrito de descanso;
    • Limite Quando a área de contato pode conter camadas e seções de natureza diferente (filmes de óxido, líquido e assim por diante) - o caso mais comum por atrito de deslizamento.
    • Misturado Quando a área de contato contiver seções de fricção seca e líquida;
    • líquido (viscoso) , com a interação de corpos separados por uma camada de corpo sólido (pó de grafite), líquido ou gás (lubrificação) de várias espessuras - como regra, ocorre durante o atrito, quando os corpos de hardware estão imersos em líquido, o atrito viscoso valor é caracterizado pela viscosidade do meio;
    • Elastohydroynamic. Quando o atrito interno no material lubrificante é crucial. Ocorre com o aumento das velocidades relativas do movimento.

    Devido à complexidade dos processos físico-químicos que ocorrem na área de interação friccional, os processos de fricção não são fundamentalmente uma descrição com a ajuda de métodos de mecânica clássica.

    Lei de Amonton - Cool

    A principal característica da fricção é coeficiente de fricção \ Mu.que é determinado por materiais dos quais as superfícies de corpos interagentes são feitos.

    Nos casos mais simples, a força do atrito F.e carga normal (ou poder Normal reação) N_ {normal}desigualdade associada

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

    Aplicando-se à igualdade apenas na presença de movimento relativo. Esta proporção é chamada de lei de Amonton - Coulomb.

    A lei de Amonton - Coulomb com adesão

    Para a maioria dos pares de materiais, o valor do coeficiente de atrito \ Mu.não excede 1 e está no intervalo de 0,1 - 0,5. Se o coeficiente de atrito exceder 1 (\ Mu> 1)Isso significa que há energia entre os corpos de contacto. Adesão N_ {adesion}e a fórmula para calcular as alterações do coeficiente de atrito para

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

    Valor do aplicativo.

    Fricção nos mecanismos e máquinas

    Na maioria dos mecanismos tradicionais (DVS, carros, engrenagens, etc.) A atrito desempenha um papel negativo, reduzindo a eficiência do mecanismo. Para reduzir a força de fricção, vários óleos naturais e sintéticos e lubrificantes são usados. Em mecanismos modernos, esse objetivo também usa revestimentos (filmes finos) aos detalhes. Com a miniaturização de mecanismos e a criação de sistemas microeletromecânicos (MEMS) e sistemas nanoeletromecânicos (NAMS) A magnitude da fricção em comparação com as forças que operam no mecanismo aumenta e se torna muito significativa (\ Mu \ geqslant 1)E ao mesmo tempo não pode ser reduzido por lubrificantes convencionais, o que causa interesse teórico e prático significativo de engenheiros e cientistas a esta área. Para resolver o problema do atrito, novos métodos de seu declínio no âmbito da tribologia e da ciência da superfície são criados ( inglês ).

    Embreagem com uma superfície

    A presença de atrito fornece a capacidade de se mover na superfície. Então, ao caminhar com precisão, precisamente devido ao atrito, as solas com um piso ocorre, como resultado do qual a repulsa e o movimento do chão para frente. A embreagem da roda do carro (motocicleta) com a superfície da estrada é assegurada. Em particular, para aumentar a melhoria dessa embreagem, novas formas e tipos especiais de borracha para pneus são desenvolvidos, e anti-sulcos são instalados em carros de corrida, mais forte a máquina de pressão até a pista.

    Veja também

    Revistas

    Literatura

    • Dreacin B. V. O que é atrito? M.: Ed. Academia de Ciências da URSS, 1963.
    • KRAVELSKY I. V., SHCHEDERS V. S. Desenvolvimento de ciência de atrito. Fricção seca. M.: Ed. Academia de Ciências da URSS, 1956.
    • Frolov, k.v. (ed.) Tribology moderno: resultados e perspectivas . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. O atrito e lubrificação de sólidos. Oxford University Press, 2001.
    • Persson bo n. j.: Fricção deslizante. Princípios físicos e aplicativos. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur numerischen simulação , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Fricção e desgaste de materiais. Wiley-Interscience, 1995.

    Links.

    A força de fricção aparece quando duas superfícies entram em contato e se movem em relação ao outro. O processo estuda física, em particular mecânica. Considera as leis básicas que são passíveis de o corpo quando são movidas e a interação, descobre as causas que afetam a mudança na posição dos assuntos.

    Definição e natureza da força de atrito

    Força de atrito F. Tr. Ocorre quando você toca dois corpos. Cria obstáculos ao seu outro movimento.

    Causas de Força de Fricção

    Isso ocorre quando a interação de átomos e moléculas de quais itens consistem. Portanto, a natureza de sua aparência é ondas eletromagnéticas. Atua em duas direções, é direcionado para ambos os corpos.

    Nesse caso, seu valor no módulo não muda. Se a força atua em um dos dois corpos de contato, então afeta o outro.

    No assunto restante sem movimento, a força do atrito é influenciada. Embora seu valor exceda a intervenção externa, tentando mudar o assunto, ele não alterará a posição.

    Força de fricção

    Quando sua magnitude aumenta a um certo limite, haverá uma mudança em um novo lugar. Em seguida, a força de fricção deslizante aparece, sua direção é oposta ao deslocamento do sujeito.

    Devido à ação de atrito, é impossível mover para sempre. O movimento terminará após um determinado momento. Se a força externa exceder novamente o valor do atrito de descanso, o movimento será retomado.

    Tipos de força de atrito

    Tipos principais de fricção:

    1. Descanso. Resiste aos fatores externos tentando mudar o corpo. Na sua ausência, seu valor é igual a zero.

    2. Escorregar. É diretamente dependente do coeficiente de atrito e dos valores da força com os quais a superfície está colocando pressão no corpo. Sua direção de ação é sempre perpendicular à superfície. Geralmente é menor do que a força máxima de atrito do treinador.

    3. Rolando. Ocorre quando um corpo rola sobre a superfície de outra. Por exemplo, ao entrar em contato com a roda de uma bicicleta de equitação com um caro ou quando o mecanismo de rolamento estiver em execução. Tem um efeito muito menor do que o atrito do deslizamento, se as condições restantes forem consideradas inalteradas. Sua descoberta tornou-se indispensável para a tecnologia. Rodas e partes redondas, posição rotativa e mudança, são a base de muitos mecanismos e trabalho de veículos.

    4. Escavação. Parece quando um item começa a girar sobre a superfície de outra.

    Tipos de força de atrito

    A fricção em si pode ser vários tipos:

    1. Seco. Manifesta-se em contato de superfícies sólidas. Eles não observam outros materiais e camadas. Tal em natureza e vida é extremamente rara.

    2. Viscoso. Também é chamado de líquido. Ocorre quando o corpo sólido interage com líquido ou gás. Eles podem passar por um assunto estacionário. Ou se move em uma substância líquida ou gasosa. Por exemplo, o barco é desenhado na corda de corda. O corpo faz navar a camada superior de fluido ou gás. Como se ele o puxasse. Por sua vez, atua em outra camada abaixo. Quanto mais distante do corpo, menor a velocidade das camadas. Isto é devido a uma diminuição na influência de um sujeito sólido. Uma força de fricção surge entre as camadas, já que os corpos se movem em relação ao outro. Isso leva à sua frenagem, o que significa que age em um sólido, parando. A temperatura determina o grau de viscosidade de substâncias. Por exemplo, diminui quando o óleo é aquecido. É claramente visível no trabalho do motor do carro. Quando o carro estava no frio por um longo tempo, o motor deve primeiro aquecer para aumentar a velocidade de sua rotação. Vício em alimentação de gás. A viscosidade cresce com temperatura crescente.

    3. Misturado. Observa-se quando há uma camada lubrificante entre corpos em contato com superfícies.

    Atrito viscoso

    Também o atrito é dividido em interior e externo. Este último ocorre quando a interação de sólidos. Então você pode atribuir atrito seco.

    O interior é caracterizado pela viscosidade. É na interação de líquidos ou gás que o deslocamento ocorre dentro de um corpo quando as camadas se movem em relação ao outro.

    Como encontrar poder de fricção

    dezoito

    Para encontrar o poder do atrito, você precisa saber o coeficiente de atrito K, dependendo das propriedades da superfície. Este é um valor constante, cujo valor é retirado das tabelas.

    Tabela de coeficiente de atrito.

    A força de reação do suporte também é necessária. O valor desejado é determinado pelo trabalho de dois valores:

    F. Tr. = K * n

    A letra K é indicada pelo coeficiente. Você também pode conhecer o símbolo μ. Geralmente está no intervalo de 0,1 a 1.

    Por exemplo, para borracha se movendo ao longo do asfalto seco, ao dirigir, ele varia de 0,5 a 0,8. Com uma corrediça de metal em uma árvore - 0.4, ferro para ferro fundido - 0.18.

    Suporte de reação de energia Não difere da quantidade de gravidade, dependendo do peso do corpo. Portanto, seu valor é igual ao produto do peso corporal (m) para acelerar a queda livre (g).

    N = m * g

    Este é um valor constante de 9,8 m / c². Esta regra atua quando você tem que lidar com uma superfície horizontal. A força da gravidade e da reação de apoio equilibram uns aos outros. Portanto, eles são considerados valores iguais.

    11111.

    Se houver um movimento no plano inclinado, o curso do raciocínio muda um pouco. Para o assunto, os pontos fortes da gravidade e a reação do apoio ainda estão agindo, mas não em uma direção.

    Quando o conhecimento do ângulo de inclinação do avião ao horizonte, a fórmula é transformada e se torna a seguinte forma:

    N = k * m * · g * · cosα

    Aqui é necessário ser guiado pelo fato de que o cosseno é a proporção da categoria adjacente à esquina até o triângulo hypotenneus. Este é um daqueles casos provando a estreita relação de física e trigonometria.

    Um exemplo de resolver o problema

    A tarefa, para aplicar o conhecimento relacionado à força do atrito, ajudará a consolidar o material.

    A tarefa. No chão há uma caixa pesando 7 kg. O coeficiente de atrito entre ele e o chão é de 0,3. Para a caixa Aplicar energia igual a 14 N. Vai se mover do local?

    900.

    Decisão.

    A caixa está no plano horizontal. Está sujeito à ação da gravidade, que equivale à reação do apoio. Eles são dirigidos perpendiculares à caixa e no chão. Significa que determinar a força da reação do suporte, você precisa multiplicar a massa da caixa para acelerar:

    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.

    Resposta: O valor obtido excede os esforços anexados à caixa do lado, desde 29,4 n> 14 N. significa que permanecerá no local inicial.

    A força de fricção está presente na vida constantemente. Isso evita que objetos se movam e se opõem ao deslize de longo prazo e se movem. Seu valor depende das superfícies com as quais eles têm que tocar, suas propriedades e características.

    A área de contato não é levada em conta, mas importa a posição do corpo. Por exemplo, a força decorrente quando o carro se move ao longo de uma superfície plana difere do valor ao se mover pela área montanhosa, localizada em um ângulo para o horizonte. E se o carro tiver que se mover na estrada molhada, o valor muda novamente.

    Qual é a força do atrito

    Os corpos interagem uns com os outros de maneiras diferentes. Um dos tipos de interação é o atrito. Antes de lidar com as sutilezas de atrito seco e viscoso, eles responderão a duas perguntas. O que é força de fricção e quando ocorre?

    O que é força de fricção?

    A força de fricção é a força decorrente em contato com os corpos e impedindo-os de movimento relativo.

    O atrito ocorre devido à interação entre átomos e moléculas corporais quando entram em contato um com o outro.

    A natureza da força de atrito é eletromagnética.

    Quanto a qualquer outra interação, a Terceira Lei Newton é justa para atrito. Se a força de fricção atuar em um dos dois corpos interativos, a mesma força no módulo atua em outro corpo na direção oposta.

    Força de fricção de chuva e força de fricção deslizante

    Diferente fricção seca e viscosa, força de fricção de paz, força de fricção deslizante, força de fricção rolando.

    A fricção seca é fricção que ocorre entre corpos sólidos na ausência de uma camada líquida ou gasosa entre eles. As forças de atrito são destinadas a se transformar em contatar as superfícies.

    Imagine que no corpo, por exemplo, uma barra deitada na mesa, há alguma força externa. Essa força procura mover a barra da cena. Enquanto o corpo está descansando, a força do atrito da paz e, na verdade, a força externa atua no bar. A força do atrito do resto é igual à força externa e equilibra.

    Quando a força externa excede algum valor limite F. тр.max, o bar é deslocado do local. Também age a força do atrito, mas isso não é mais a força do atrito de descanso, mas o poder do atrito do deslizamento. A força de fricção deslizante é direcionada para o oposto ao movimento e depende da velocidade do corpo.

    Força de fricção de chuva e força de fricção deslizante

    Ao resolver problemas físicos, a força da fricção deslizante é frequentemente tomada igual à força máxima de atrito de descanso, e a dependência da força do atrito na velocidade relativa do movimento dos corpos negligenciados.

    Força de fricção de chuva e força de fricção deslizante

    A figura acima mostra as características reais e idealizadas da fricção seca. Como vemos, na verdade, a força de atrito varia dependendo da velocidade, mas as mudanças não são tão grandes para que elas não possam ser negligenciadas.

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    A força de atrito é proporcional à força da reação normal do apoio.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Qual é o coeficiente de fricção?

    μ- o coeficiente de proporcionalidade, que é chamado de coeficiente de fricção deslizante. Depende dos materiais dos órgãos de contato e das suas propriedades. O coeficiente de fricção deslizante é um valor sem dimensionamento que não excede a unidade.

    Força de fricção de chuva e força de fricção deslizante

    As forças de atrito circulante surgem ao rolamento de tel. Normalmente, ao resolver as tarefas que negligenciam.

    Atrito viscoso em líquidos e gases

    O atrito viscoso ocorre quando os corpos em fluidos e gases ocorrem. A força da fricção viscosa também é voltada para a direção oposta ao movimento do corpo, mas muito menos menor força de atrito é muito menos. O descanso Freed está ausente quando atrito viscoso.

    O cálculo das forças de atrito viscoso é mais complicado do que o cálculo da força do atrito de deslizamento. Em baixas velocidades do movimento do corpo no líquido, a força da fricção viscosa é proporcional à velocidade do corpo, e em altas velocidades - o quadrado da velocidade. Os coeficientes da proporcionalidade são dependentes da forma de corpos, também é necessário levar em conta as propriedades do próprio meio, em que o movimento ocorre.

    Por exemplo, as forças de atrito viscoso em água e óleo serão diferentes, uma vez que esses líquidos têm viscosidade diferente.

    Força de fricção - Esta é a força decorrente do movimento de um corpo ao longo da superfície de outro corpo e direcionada oposta à direção do movimento.

    A força de fricção diminui.

    A força de fricção sempre aparece quando as superfícies dos corpos entram em contato.

    Razões para o atrito:

    1. irregularidades de superfícies de contato; 2. Com superfícies perfeitamente suaves - a ação da atração de moléculas.

    Yyv.png.

    A magnitude da força de fricção depende de:

    1. propriedades das superfícies de contacto;

    2. Forças que pressionam na superfície. Quanto mais poder que pressiona o corpo até a superfície, mais força de fricção.

    A virada de atrito entre as diferentes superfícies caracteriza o coeficiente de atrito, por exemplo,

    Aço de aço - \ (0,24 \);

    Borracha no asfalto - \ (0,45 \);

    Borracha no asfalto molhado - \ (0,2 \).

    Atrito é Útil , por exemplo, sem atrito, não poderíamos dar um passo (fricção menos no gelo, então é mais difícil ir nele), A força do descanso de atrito Permite que os assuntos permaneçam em seus lugares, ele não permite escorregar os suportes que se mantêm no local de parafusos e pregos, bem como threads nos tecidos. Sem atrito, carros e bicicletas não podiam se mover na direção desejada.

    A atrito aumenta usando pneus de inverno, inverno polvilhando areia escorregadia, usando em mecanismos de engrenagem, etc.

    No entanto, o atrito também é prejudicial Afeta o aquecimento e o desgaste dos detalhes dos mecanismos em contato.

    Este fenômeno é eliminado usando lubrificantes, substituindo Rolamento de fricção de fricção deslizante (usando rodas e rolamentos).

    Na direção oposta ao movimento do corpo, a força de resistência também é válida.

    A força decorrente quando o corpo se move no gás ou no líquido e a suspensão do movimento é chamada Resistência ao poder .

    A força de resistência depende de:

    1. propriedades do meio (na água é mais difícil de correr do que por terra);

    2. formas corporais;

    3. Velocidades de movimento (quanto maior a velocidade, mais resistência aumenta).

    Para eliminar o poder da resistência, o corpo é anexado em formulários arredondados, planos (simplificados).

    Alta Speedrail-1.JPG

    A forma simplificada de um trem de alta velocidade.

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