Forța de frecare - Definiție, Formula, Specii, Cum să găsiți?

Forța de frecare: Cantitate, Direcție

Cu forța de frecare, veți găsi literalmente în fiecare secundă. De fiecare dată când interacționați cu orice suprafață - du-te pe asfalt, stai pe un scaun, bea ceai dintr-o ceașcă - forța de frecare acționează asupra ta.

Frecare - Aceasta este interacțiunea în planul de contact a două suprafețe.

Pentru a traduce frecare în limba matematică, este introdus conceptul forța de frecare .

Forța de frecare - Aceasta este o valoare care caracterizează procesul de frecare în mărime și direcție.

Forța de frecare este măsurată, precum și orice putere - în Newton.

Forța de frecare apare din două motive:

  • Diverse rugozitate, zgârieturi și alte "imperfecțiuni" ale suprafețelor. Aceste defecte rănesc reciproc atunci când contactează și sunt create de forța care încetinește mișcarea.
  • Atunci când suprafețele de contact sunt practic netede (înainte ca idealul, este imposibil să aducă, dar să se străduiască pentru aceasta - înseamnă să depuneți forța de frecare la zero), apoi distanța dintre ele devine minimă. În acest caz, apare atracția reciprocă a moleculelor substanței acestor suprafețe. Atracția se datorează interacțiunii dintre încărcările electrice ale atomilor. În acest sens, puteți auzi adesea textul "Forța de frecare este puterea naturii electromagnetice"

Forța de frecare este îndreptată întotdeauna împotriva vitezei corpului. În acest sens, totul este simplu, dar există întotdeauna o întrebare:

Unde este atașată forța de frecare

În sarcini, ceva de genul ceva de genul: "Tabelul Suprafața este perfect netedă". Aceasta înseamnă că nu există forță de frecare în această sarcină. Da, în viața reală este imposibilă, dar în numele unui model matematic frumos, frecare este adesea neglijată.

Nu vă faceți griji din cauza acestei nedreptăți și pur și simplu rezolvați sarcinile fără frecare, dacă am văzut expresia "suprafață netedă".

Frecare uscată și vâscoasă

Există o diferență foarte mare între contactul dvs. cu apă în piscină în timpul înotului și contactului dintre asfalt și roțile motocicletei.

În cazul înotului, avem de-a face cu fenomenul de rezistență la frecare vâscoasă atunci când conducem un solid într-un lichid sau în aer. Avionul este, de asemenea, frecare vâscoasă și a câștigat porumbelul arogant din curtea ta.

Dar frecare uscată este fenomenul rezistenței în contactarea a două solide. De exemplu, dacă un elev de școală se află pe un scaun sau un ticălos din film își frecă mâinile - va fi frecare uscată.

Și dacă ticălosul este curat și își frecă mâinile, fixând un antiseptic pe ele?

Apoi această frecare vâscoasă, în ciuda faptului că mâinile sunt solide. În acest caz, există un strat umed.

O frecare vâscoasă în cursul școlii de fizică nu este considerată în detaliu, ci dezasambla uscată de-a lungul și peste. Frecarea uscată are, de asemenea, soiuri, să vorbim despre ele.

Frecare de odihnă

Dacă vă decideți să mutați un camion din loc, este puțin probabil ca veți reuși. Nu că nu credem în voi - este ușor să faceți acest lucru datorită faptului că masa unei persoane este de multe ori mai mică decât masa utilajului de transport uzinal, iar forța de frecare îi împiedică. Lumea este crudă, ce să facă aici.

În cazul în care este forța de frecare, dar corpul nu se mișcă de la locul în care avem de-a face Puterea de frecare de odihnă.

Forța de frecare a păcii este egală cu puterea de împingere. De exemplu, dacă încercați să vă deplasați de pe scenă, acționați asupra lor cu forța de tracțiune 10 N, atunci forța de frecare va fi egală cu 10 N.

Puterea odihnei de frecare

FTR = Flyagi.

Forța de frecare a FTR [H]

Flyages - Preț Strium [H]

Practica usor!

O sarcină

Găsiți puterea de frecare de odihnă pentru organism la care forța de tracțiune în 4 N.

Decizie:

Corpul se sprijină, înseamnă că

FTR = FLYA = 4N

Răspuns: Forța de frecare este de 4 N.

Chiar mai multe practici sunt Skysmart în școala copiilor. În loc de paragrafe plictisitoare, copilul așteaptă exerciții interactive cu verificarea automată instantanee și comisia online, unde puteți desena și trage împreună cu profesorul.

Scrieți copilul la o lecție introductivă gratuită în fizică, astfel încât să facă prieteni cu fizica și nu i sa temut de controlul școlii.

Frecare glisantă

Și acum hai să glisim pe patinajul de gheață. Renkul este suficient de neted, dar, după cum am aflat deja, forța de frecare va fi în continuare prezentă și va fi calculată prin formula:

Forță de frecare alunecare

Ftr = μn.

Forța de frecare a FTR [H]

μ - coeficientul de frecare [-]

N - Puterea suportului de reacție [H]

Forța de frecare pe care o primim pe această formulă va fi maximul posibil - adică, nu mai există oriunde.

Suport de reacție de putere - Aceasta este forța cu care suportul acționează asupra corpului. Este numeric egală cu rezistența presiunii normale și este opusă direcției.

Suport de reacție de putere

Puterea presiunii normale este aceeași cu greutatea corporală?

Nu chiar. Puterea presiunii normale este întotdeauna vizată perpendiculară pe suprafață (normală - perpendiculară pe suprafață). Greutatea nu este neapărat direcționată perpendiculară pe suprafață.

Ca parte a anului școlar, greutatea este îndreptată întotdeauna perpendiculară pe suprafață Prin urmare, puterea reacției suportului poate fi la fel de egală cu greutatea.

Citiți mai multe despre greutatea corporală din articolul nostru

De asemenea, dacă corpul se află pe suprafața orizontală, forța de reacție a suportului va fi egală cu forța gravitației: n = mg.

Coeficient de frecare - Aceasta este o caracteristică de suprafață. Este determinat experimental, nu are dimensiuni și arată cât de mult suprafața este netedă - cu atât mai mult coeficientul, cu atât suprafața mai rece. Coeficientul de frecare este pozitiv și cel mai adesea mai mic decât unul.

Vom fi vigilenți!

Din formula, dependența forței de frecare din zona de contact nu este urmată. De exemplu, dacă puneți o bar o parte și trageți pe masă și apoi întoarceți-vă la altul, nu egali în zonă și faceți același lucru - forța de frecare nu se va schimba.

Sarcina 1.

Masa pisicii care se află pe masă este de 5 kg. Coeficientul de frecare μ = 0,2. Pisica este atașată la forța externă egală cu 2,5n. Ce fel de frecare apare?

Decizie:

Cu condiția acestei sarcini, este imposibil să înțelegem, pisica noastră se mișcă sau nu. Decizia cu privire la faptul că este egal cu forța forței de împingere, este imposibil să acceptăm imediat. În astfel de cazuri, trebuie încă să calculați conform formulei:

F = μn.

Deoarece pisica se află pe suprafața orizontală, forța de reacție a suportului în acest caz este egală cu forța gravitației: n = mg.

F = μmg = 0,2 * 5 * 10 = 10N

Avem cea mai mare forță de frecare posibilă. Forța externă sub condiția sarcinii este mai mică decât maximul. Aceasta înseamnă că pisica este singură. Forța de frecare echilibrează forța externă. În consecință, este egal cu 2.5n.

Răspuns: Există o forță de frecare de 2,5 n

Sarcina 2.

Badger alunecă de-a lungul planului orizontal. Găsiți coeficientul de frecare dacă forța de frecare este de 5 ore și puterea presiunii corpului asupra planului - 20 N.

Decizie:

În această sarcină, știm că Barcuchk diapunează. Deci, trebuie să utilizați formula:

Ftr = μn.

Deoarece badgerul este situat pe suprafața orizontală, forța de susținere a suportului în acest caz este egală cu presiunea presiunii asupra planului: N = FD.

FTR = μfd.

Exprimați coeficientul de frecare:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0,25

Răspuns: Coeficientul de frecare este de 0,25

Sarcina 3.

Pudelul bunicii dvs. cântărind 5 kilograme diapozitiv de suprafață orizontală. Forța de frecare a alunecării este de 20 N. Găsiți forța de frecare, dacă Pudelul va pierde foarte mult, iar masa sa va scădea de două ori, iar coeficientul de frecare va rămâne neschimbat.

Decizie:

În această sarcină, știm că Poodle alunecă. Deci, trebuie să utilizați formula:

Ftr = μn.

Deoarece pudelul se află pe suprafața orizontală, forța de reacție a suportului în acest caz este egală cu forța gravitației: n = mg.

FTR = μmg.

Exprimați coeficientul de frecare:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0,4

Acum calculam forța de frecare pentru masă, mai puțin de două ori:

Formula: Forța de frecare la sol

Răspuns: Forța de frecare va fi egală cu 10 N.

Sarcina 4.

Studentul a efectuat un experiment pentru a studia forța de frecare glisantă prin deplasarea unei bare cu sarcini uniform pe suprafețe orizontale utilizând un dinamometru.

Cu cargouri

Rezultatele măsurătorilor experimentale ale masei barei cu sarcini M, zona de contact a barei și suprafața S și forța aplicată F sunt prezentate în tabel.

Care este forța de frecare în fizică

Definiție

Forța de frecare se numește forța care apare în timpul mișcării atunci când există o atingere a două corpuri unul de celălalt și care are rezistență la această mișcare (întotdeauna îndreptată spre mișcarea opusă).

Cu cât este mai mare valoarea forței de frecare dintre cele două corpuri, cu atât mai greu de mutat reciproc. Exemplu

Un exemplu poate fi o cutie de carton care cântărește 20 de kilograme, care se mișcă în jurul apartamentului. Forța de frecare dintre cutie și laminat în aceeași cameră va fi mult mai mică decât între o cutie și un covor cu o grămadă lungă la alta. În primul caz, mutarea casetei este destul de ușoară, în al doilea - dificil.

Prudență! Dacă profesorul detectează plagiatul la locul de muncă, nu pentru a evita problemele majore (până la deduceri). Dacă nu aveți ocazia să vă scrieți, să comandați aici.

Două corpuri cu frecare unul pe altul, ei se confruntă cu acțiunea a treia lege a Newtonului. Forța de frecare care acționează asupra primului obiect este egală cu valoarea forței de frecare care afectează al doilea obiect. Dar cele două puncte forte au direcția exactă opusă.

Ceea ce se măsoară

Natura fizică a frecării constă în interacțiunea atomilor și moleculelor de corpuri care vin în contact între ele.

În fizică, este obișnuit să semnezi forța de frecare a marii litere latine F cu semnul TR.: F Tr. .

Măsurarea acestei valori fizice se efectuează în Newton (H).

Tipuri de forță de frecare cu exemple

În funcție de natura mișcării și de tipul de suprafețe care interacționează unul cu celălalt, se disting mai multe clasificări ale conceptelor de frecare.

În direcția acțiunii

Prin natura mișcării corpurilor, se disting forțele de frecare:

  1. Odihnă . Are întotdeauna o valoare zero și apare atunci când cele două corpuri sunt atinse, care sunt în repaus relativ unul față de celălalt.
  2. Alunecare . Acesta este un tip clasic de frecare care apare atunci când două corpuri sunt glisați unul față de celălalt. Valoarea acestei valori depinde de greutatea corporală (cu cât este mai mare masa, cu atât forța de frecare) și de natura suprafeței (glisarea pe gheață / glisantă pe sol).
  3. Rulare . Această forță apare atunci când un obiect se rostogolește peste suprafața altui (mașina pe șosea). Datorită descoperirii că forța de frecare la rulare este uneori mai puțin comparată cu forța de frecare în timpul diapozitivului, strămoșilor noștri și a inventat una dintre principalele invenții ale omenirii - roata.
  4. Verificare . Acest tip de forță apare atunci când un corp se rotește peste suprafața altui.

După tipul de suprafețe interacționale

Frecarea însăși este, de asemenea, câteva specii:

  1. Uscat. Se întâmplă atunci când există o atingere a unui prieten de suprafețe solide.
  2. Lichid vâscos). Se întâmplă atunci când solidul este atins cu lichid sau gaz. De regulă, puterea frecării vâscoase este o frecare mult mai puțin uscată.
  3. Amestecat. Se afișează între suprafețele riguroase ale solidelor, între care se află stratul de lubrifianți.

Frecvență internă și externă

Frecvența se întâmplă:

Extern apare atunci când se apropie corpurile solide. Interna se manifestă în interacțiunea gazului sau a lichidelor. În interiorul unui singur corp, deplasarea straturilor relativ una față de cealaltă.

Coeficient de frecare

Pentru a face calculul forței de frecare, este necesar să se cunoască coeficientul de frecare (K), care depinde de materialul de suprafață și nu are unități de măsurare în sistemul SI.

Coeficientul de frecare este o cantitate fizică constantă, a cărei valoare pentru tot felul de corpuri poate fi recunoscută din tabel.

Coeficient de frecare

Formule pentru calcularea forței de frecare

Pentru corpul situat pe o suprafață orizontală Calculul forței de frecare se face prin formula:

\ (F_TR = K \ Times N \)

Unde K este coeficientul de frecare și N este puterea reacției de susținere.

Din formula pentru calcularea forței de frecare, este clar că, în plus față de coeficientul de frecare, este necesar să se cunoască forța reacției de susținere (n), care este egală cu puterea gravitației și depinde de greutatea corporală ( M) și accelerarea căderii libere (g):

\ (N = m \ ori g \)

Când conduceți un corp Prin suprafața înclinată Formula pentru găsirea forței de frecare este complicată:

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

Unde \ (\ cos \ alpha \) - Acesta este raportul dintre colțul categoriei pentru hipotenneusul triunghiului rezultat.

Corpuri pe suprafața înclinată

În funcție de condițiile sarcinii de a găsi forța de frecare, este necesar să alegeți să calculați una dintre formulele de mai sus.

Calendarul dependenței forței de injectare din forța de tracțiune

Calendarul dependenței forței de injectare din forța de tracțiune
  • Determinarea forței de frecare
  • Tipuri de forță de frecare
  • Cum să găsiți puterea de frecare?
  • Formula de forță de frecare
  • Literatura recomandată și legăturile utile
  • Forța de frecare, video
  • Forța de frecare apare din contactul suprafețelor a două corpuri fizice care sunt în mișcare unul față de celălalt. Teoria frecării, deoarece mintea a fost îngrijorată de mințile omenirii, inginerii antice: constructorii piramidelor egiptene, Stonehenge din Anglia sau Sticlestrongs misterioase pe Insula Paștelui, toți (de asemenea, și colegii lor moderni) au rezolvat problema presantă asociată cu frecare și cum să o minimizeze. La urma urmei, forța de frecare face dificilă deplasarea încărcăturilor grele pe pământ (aceleași pietre pentru piramide sau Stonehenge) și pentru a facilita această sarcină, strămoșii distanți au fost inventați o astfel de invenție utilă ca o roată și multe alte descoperiri importante au fost facute. În articolul nostru vom privi puterea frecării în aspectul fizic, vom analiza modul în care acționează asupra celor sau a altor organe, pe care există tipurile și formulele sale pentru calcularea acestuia.

    Determinarea forței de frecare

    Ce este forța de frecare? Definiția clasică sună astfel: forța de frecare este forța care apare atunci când cele două corpuri sunt contactate în timpul mișcării și împiedică această mișcare. Cu alte cuvinte, forța mai frecventă dintre corpuri, cu atât este mai greu să le mutați reciproc unul față de celălalt. În ceea ce privește natura fizică a frecării, apare ca urmare a interacțiunii dintre atomi și molecule de corp în contact între ele.

    De asemenea, merită remarcat faptul că, cu fricțiunea celor două corpuri, cea de-a treia lege Newton acționează asupra lor: forța de frecare care acționează asupra primului corp (corpul a) este egală cu puterea de frecare care acționează asupra celui de-al doilea corp (B), Numai modulul este direcția opusă.

    frecare

    În această imagine, forța de frecare care acționează asupra frigiderului este egală cu puterea de frecare care acționează pe podea, dar aceste forțe sunt îndreptate în laturile opuse.

    Tipuri de forță de frecare

    În funcție de natura mișcării corpurilor, astfel de tipuri de forțe de frecare se disting ca:

    • Odihnă. Forța de frecare a odihnei are loc atunci când vin cele două corpuri, ceea ce, totuși, nu se mișcă reciproc și este zero.
    • Alunecare. Forța de frecare a alunecării este cea mai clasică ilustrare a acțiunii de frecare, apare atunci când se alunecă corpurile reciproce. Aceasta afectează magnitudinea sa (mai mult, forța mai multă frecare), natura suprafeței (desigur, atunci când puterea frecării va fi de multe ori mai mică decât atunci când alunecă pe pământ).
    • Rulare. Forța de frecare rulantă apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altui, de exemplu, când călărește o bicicletă sau o mașină. La rulare, forța de frecare este mult mai mică decât atunci când alunecă. Aceasta este o experiență experimentată, empiric, dar acei strămoșii îndepărtați care au inventat roata - cea mai mare invenție din istoria științei și tehnologiei.
    • Săpat. Forța de frecare a rândului se manifestă atunci când corpul unic este rotit peste cealaltă suprafață.
    Tipuri de forță de frecare

    În ceea ce privește fricțiunea în sine, se întâmplă și câteva specii:

    • Uscat - se manifestă în contact cu suprafețele solide.
    • O frecare vâscoasă, de asemenea, similară se numește lichid, apare atunci când contactează un solid cu lichid sau gaz. De exemplu, se aplică o frecare vâscoasă (lichidă) pe nava plutitoare pe apă, precum și pe suprafața apei. Forța frecării vâscoase este, de obicei, o frecare mult mai puțin uscată.
    • Se amestecă, apare atunci când există un strat de lubrifiant între suprafețele care intră în contact.

    Un fapt interesant: în asediul Constantinopolului din 1453, turcii pentru a ocoli lanțul special, blocând calea către navele turcești din Golden Horn Bay le-a tras pe pământ. Și pentru a reduce rezistența fricțiunii atunci când se mișcă navele mari de război grele a făcut pardoseli din șinele din lemn, care a fost abundent cu untură. Astfel, datorită lubrifiantului și a frecării mixte, a căror rezistență este mult mai mică decât cu frecare uscată, turcii și-au încorporat cu succes intenția, aducând apărătorii Constantinopolului în confuzie reală.

    Sultan Mehmed II urmărește transportul navelor sale

    Sultanul Mehmed II observă transportul navelor sale.

    După cum puteți vedea, cunoașterea legilor fizicii și mecanicii mai mult decât o dată și nu au găsit realizarea lor practică în viața reală.

    Dar înapoi din istorie din nou la fizică, fricțiunea este, de asemenea, împărțită în exterior și internă. Fricțiunea externă este caracteristică interacțiunii corpurilor exclusiv solide. Frecarea internă se caracterizează prin vâscozitate și apare în interacțiunea lichidelor sau a gazelor, iar o astfel de interacțiune poate apărea în interiorul corpului unic condiționat. De exemplu, în apele oceanului mondial, există curenți diferiți, cu o apă mai rece sau mai caldă, în interacțiunea acestor fluxuri între ele și se produce frecare interioară.

    Cum să găsiți puterea de frecare?

    Pentru a calcula forța de frecare, trebuie să cunoașteți coeficientul de frecare K, care depinde de natura suprafeței. Coeficientul de frecare este o valoare constantă, iar valoarea sa poate fi obținută de la o masă specială.

    coeficient de frecare

    În plus față de coeficientul de frecare, este necesar să se cunoască forța reacției de sprijin N, care, în esență, este egală cu puterea gravitației (gravitației) în funcție de masa corpului (m) și accelerează căderea liberă . Formula sa va avea următoarea formă:

    N = m * g

    Unde M este masa corpului, iar G este accelerarea căderii libere, aceasta este o valoare constantă de 9,8 m / s 2.

    Formula de forță de frecare

    Forța de frecare se calculează prin intermediul reacției suportului N și a coeficientului de frecare K. Formula forței de frecare va avea forma următoare:

    F. Tr. = K * N.

    În unele formule, coeficientul de frecare K este indicat de simbolul μ.

    Calculele scrise mai sus sunt valabile în cel mai simplu caz atunci când corpul se află pe o suprafață strict orizontală.

    Forța de frecare pe suprafața orizontală

    Dacă mișcarea are loc pe planul înclinat, atunci calculele forței de frecare sunt oarecum mai complicate. Corpul, ca înainte, acționează forța gravitației și reacția suportului de suprafață, dar nu într-o singură direcție.

    Forța de frecare pe suprafața înclinată

    Astfel, formula forței de frecare pentru corp, care se mișcă de-a lungul suprafeței înclinate, va avea următoarea formă:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Unde K este coeficientul de frecare, m - greutatea corporală, g gravitațional constantă (amintiți-vă că este de 9,8 m / s 2), Cosα este raportul dintre categoria adiacent la colț, la hipotenuzul triunghiului (cosinus).

    Formula de frecare

    La determinarea forței de frecare pe suprafețele înclinate, se manifestă clar legătura dintre fizică și geometrie.

    Literatura recomandată și legăturile utile

    • Forța de frecare. Zftsh, MIPT. Lumanarea datei 14 februarie 2019.
    • Yenohovich A. S. Fizică Manual. - Iluminarea, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Bazele de predare a fricțiunii, uzurii și lubrifierea autoturismelor. Partea 1. Frecarea în mașini. Teoria, calcularea și proiectarea lagărelor și vârfurile culisante. Mashgiz. M.-L. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. Fricțiunea și lubrifierea solidelor. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J.: Frecvența glisantă. Principii și aplicații fizice. Springer, 2002.
    • Popov V. L. KontaktMechik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie Bis Zur Numerischen simulare, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Fricțiunea și uzura materialelor. Wiley-Interscience, 1995.

    Forța de frecare, video

    Și la sfârșitul videoclipului educațional din articolul nostru.

    Autor: Pavel Chaika, editor-șef al revistei

    Când scrieți articolul a încercat să o facă cea mai interesantă, utilă și de înaltă calitate. Aș fi recunoscător pentru orice feedback și critici constructive sub formă de observații cu privire la articol. De asemenea, dorința / întrebarea / oferta poate scrie mesajului meu [email protected] sau în Facebook, cu respect, autor.

    Frecare - Procesul de interacțiune dintre mișcarea lor relativă (deplasare) sau când organismul se deplasează într-un mediu gazos sau lichid. Numit diferit Interacțiune de frecare (eng. Frecare. ). Studiul proceselor de frecare este angajat într-o secțiune de fizică, numită mecanică a interacțiunii de frecare sau a tribologiei.

    Frecvența are în principal o natură electronică, cu condiția ca substanța să fie în stare normală. În starea superconductoare, departe de temperatura critică, principala "sursă" de frecare este fonoane, iar coeficientul de frecare poate scădea de mai multe ori. [Link 1] .

    Forța de frecare

    Vizualizări

    În prezența mișcării relative a celor două corpuri de contact ale forței de frecare care rezultă din interacțiunea lor, pot fi împărțite în:

    • Frecare glisantă - Forța care apare în mișcarea corectă a uneia dintre corpurile de contact / interacțiune față de celălalt și acționând pe acest corp în direcția opusă direcției diapozitivului.
    • Fricțiune de rulare - momentul forțelor care decurg din rularea uneia dintre cele două corpuri de contact / interacțiune față de cealaltă.
    • Frecare de odihnă - Forța care apare între două corpuri de contact și prevenirea apariției unei mișcări relative. Această forță trebuie depășită pentru a aduce două corpuri de contact în mișcare reciprocă. Apare în microsiri (de exemplu, în timpul deformării) în corpurile de contact. Acționează în direcția opusă direcției unei posibile mișcări relative.

    În fizica interacțiunii, fricțiunea este făcută pentru a se împărți pe:

    • Uscat Atunci când interacționează corpurile solide nu sunt separate prin nici un strat / lubrifianți suplimentari (inclusiv lubrifianți solizi) - a avut loc un caz foarte rar în practică. Caracteristica distinctă caracteristică a frecării uscate este prezența unei forțe semnificative de frecare de odihnă;
    • Limite Când zona de contact poate conține straturi și secțiuni de natură diferită (filme de oxid, lichid și așa mai departe) - cel mai frecvent caz prin frecare de alunecare.
    • Amestecat Când zona de contact conține secțiuni de frecare uscată și lichidă;
    • lichid (vâscos) , cu interacțiunea corpurilor separate printr-un strat de corp solid (pulbere de grafit), lichid sau gaz (lubrifiere) de diferite grosimi - de regulă, apare în timpul frecării de rulare, când corpurile cu aripi greu sunt scufundate în lichid, fricțiunea vâscoasă valoarea se caracterizează prin vâscozitatea mediului;
    • Elastohidrodinamic Când frecare internă în materialul lubrifiant este crucială. Apare cu creșterea vitezei relative ale mișcării.

    Datorită complexității proceselor fizico-chimice care apar în zona de interacțiune de fricțiune, procesele de frecare nu sunt fundamentale o descriere cu ajutorul metodelor de mecanică clasică.

    Dreptul Amonton - răcoros

    Caracteristica principală a frecării este coeficient de frecare \ Mu.care este determinată de materialele din care se fac suprafețele corpurilor de interacțiune.

    În cele mai simple cazuri, forța frecării F.și sarcină normală (sau putere Normal reacţie) N_ {normal}inegalitate asociată

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

    Aplicând egalității numai în prezența mișcării relative. Acest raport se numește Legea lui Amonton - Coulomb.

    Legea lui Amonton - Coulomb cu aderență

    Pentru majoritatea perechilor de materiale, valoarea coeficientului de frecare \ Mu.nu depășește 1 și este în intervalul de la 0,1 - 0,5. Dacă coeficientul de frecare depășește 1 (\ Mu> 1)Aceasta înseamnă că există o putere între corpurile de contact. Adeziune N_ {adeziune}și formula pentru calcularea coeficientului de frecare se schimbă

    \ U = \ frac {f} {n_ {normal} + n_ {aderen}}}.

    Valoarea aplicației

    Frecare în mecanisme și mașini

    În majoritatea mecanismelor tradiționale (DV-uri, mașini, unelte de viteză etc.), fricțiunea joacă un rol negativ, reducând eficiența mecanismului. Pentru a reduce forța de frecare, sunt utilizate diferite uleiuri naturale și sintetice și lubrifianți. În mecanismele moderne, acest obiectiv utilizează, de asemenea, acoperiri (filme subțiri) la detalii. Cu miniaturizarea mecanismelor și crearea sistemelor microelectromecanice (MEMS) și a sistemelor nanoelectromecanice (ANMS), amploarea frecării în comparație cu forțele care operează în mecanism crește și devine foarte semnificativă (\ Mu \ geqslant 1)Și, în același timp, nu pot fi reduse de lubrifianți convenționali, ceea ce provoacă un interes teoretic și practic semnificativ al inginerilor și a oamenilor de știință în această zonă. Pentru a rezolva problema de frecare, sunt create noi metode de scădere a acestuia în cadrul tribologiei și științei de suprafață ( Engleză ).

    Ambreiaj cu o suprafață

    Prezența fricțiunii oferă capacitatea de a se deplasa la suprafață. Deci, atunci când merg cu precizie, tocmai datorită frecării, talpa cu un podea apare, ca urmare a căreia repulsia și mișcarea podelei înainte. Este asigurată ambreiajul roții mașinii (motocicleta) cu suprafața drumului. În special, pentru a spori îmbunătățirea acestui ambreiaj, se dezvoltă noi forme și tipuri speciale de cauciuc pentru anvelope și anti-caneluri sunt instalate pe mașini de curse, mai puternice mașina de presare la pistă.

    Vezi si

    Reviste

    Literatură

    • Dreagin B. V. Ce este frecare? M.: ED. Academia de Științe a URSS, 1963.
    • Kravelsky I. V., Shcheptes V. S. Dezvoltarea științei de frecare. Frecare uscată. M.: ED. Academia de Științe a URSS, 1956.
    • Frolov, K.V. (Ed.) Tribologie modernă: rezultate și perspective . Lki, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Frecare și lubrifiere a solidelor. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Frecare glisantă. Principii și aplicații fizice. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur numimischen simulare , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Frecare și uzură a materialelor. Wiley-Interscience, 1995.

    Link-uri

    Forța de frecare apare atunci când două suprafețe vin în contact și se deplasează reciproc. Procesul studiază fizica, în special mecanica. Acesta ia în considerare legile de bază care sunt supuse corpului atunci când sunt mutate și interacțiune, constată cauzele care afectează schimbarea poziției subiecților.

    Definirea și natura forței de frecare

    Forța de frecare F. Tr. Apare când atingi două corpuri. Creează obstacole în calea mișcării lor ulterioare.

    Cauzele forței de frecare

    Acest lucru se întâmplă atunci când interacțiunea atomilor și a moleculelor din care elementele constau. Prin urmare, natura aspectului său este undele electromagnetice. Acționează în două direcții, este îndreptată spre ambele organisme.

    În acest caz, valoarea sa în modul nu se schimbă. Dacă rezistența acționează asupra uneia dintre cele două corpuri de contact, aceasta afectează cealaltă.

    Pe subiectul rămas fără mișcare, puterea frecării de odihnă este influențată. În timp ce valoarea sa va depăși intervenția externă, încercând să schimbe subiectul, nu va schimba poziția.

    Forța de frecare

    Când amploarea sa crește la o anumită limită, va fi o mișcare într-un loc nou. Apoi apare forța de frecare glisantă, direcția sa este opusă deplasării subiectului.

    Datorită acțiunii de frecare, este imposibil să se miște pentru totdeauna. Mișcarea se va termina după un anumit timp. Dacă forța externă depășește din nou valoarea frecării de odihnă, atunci mișcarea va fi reluată.

    Tipuri de forță de frecare

    Principalele tipuri de frecare:

    1. Odihnă. Ea rezistă unor factori externi care încearcă să treacă corpul. În absența lor, valoarea sa este egală cu zero.

    2. Alunecare. Este direct dependentă de coeficientul de frecare și de valorile forței cu care suprafața pune o presiune asupra corpului. Direcția sa de acțiune este întotdeauna perpendiculară pe suprafață. Este de obicei mai mică decât forța maximă de frecare a autocarului.

    3. Rulare. Apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altui. De exemplu, atunci când contactați roata unei biciclete de echitație cu un scump sau când mecanismul de rulare funcționează. Are un efect mult mai mic decât frecare de alunecare, dacă condițiile rămase sunt considerate neschimbate. Descoperirea sa a devenit indispensabilă pentru tehnologie. Roțile și piesele rotunde, poziția rotativă și schimbarea, reprezintă baza multor mecanisme și a lucrărilor de vehicule.

    4. Săpat. Se pare că un element începe să se rotească peste suprafața altui.

    Tipuri de forță de frecare

    Frecarea în sine poate fi mai multe tipuri:

    1. Uscat. Se manifestă în contact cu suprafețele solide. Ei nu observă alte materiale și straturi. Astfel de natură și viața este extrem de rară.

    2. Vâscos. Este, de asemenea, numit lichid. Se întâmplă atunci când corpul solid interacționează cu lichid sau gaz. Ele pot curge peste un subiect staționar. Sau se mișcă într-o substanță lichidă sau gazoasă. De exemplu, barca este trasă pe frânghia de frânghie. Corpul face ca acesta să navigheze stratul superior al fluidului sau gazului. Ca și cum îl trage. La rândul său, acționează pe un alt strat de mai jos. Mai departe de organism, cu atât viteza inferioară a straturilor. Acest lucru se datorează unei scăderi a influenței unui subiect solid. O forță de frecare apare între straturi, deoarece corpurile se mișcă reciproc. Aceasta duce la frânarea lor, ceea ce înseamnă că acționează pe un solid, oprindu-l. Temperatura determină gradul de vâscozitate al substanțelor. De exemplu, scade când uleiul este încălzit. Este clar vizibil la activitatea motorului auto. Când mașina se afla pe frig pentru o lungă perioadă de timp, motorul trebuie mai întâi să se încălzească pentru a crește viteza rotației sale. Dependența de alimentare cu gaz. Viscozitatea crește cu creșterea temperaturii.

    3. Amestecat. Se observă când există un strat de lubrifiant între corpuri în contact cu suprafețele.

    Frecare vâscoasă

    De asemenea, frecare este împărțită în interior și extern. Acesta din urmă are loc atunci când interacțiunea solidelor. Astfel încât să puteți atribui frecare uscată.

    Innerul este caracterizat prin vâscozitate. Este în interacțiunea lichidelor sau a gazului pe care deplasarea are loc în interiorul unui corp atunci când straturile se deplasează reciproc.

    Cum să găsiți forța de frecare

    optsprezece

    Pentru a găsi puterea de frecare, trebuie să cunoașteți coeficientul de frecare K, în funcție de proprietățile suprafeței. Aceasta este o valoare constantă, a cărui valoare este luată din tabele.

    Tabelul de coeficient de fricțiune

    Forța de reacție a suportului este, de asemenea, necesară. Valoarea dorită este determinată de activitatea a două valori:

    F. Tr. = K * n

    Scrisoarea K este indicată de coeficient. De asemenea, puteți îndeplini simbolul μ. De obicei, este în intervalul de la 0,1 la 1.

    De exemplu, pentru cauciucul care se deplasează de-a lungul asfaltului uscat, când conduceți, acesta variază de la 0,5 la 0,8. Cu un diapozitiv metalic pe un copac - 0,4, fier pentru fontă - 0,18.

    Suport de reacție de putere Nu diferă de cantitatea de gravitate, în funcție de greutatea corpului. Prin urmare, valoarea sa este egală cu produsul greutății corporale (M) pentru a accelera căderea liberă (G).

    N = m * g

    Aceasta este o valoare constantă de 9,8 m / c². Această regulă acționează atunci când trebuie să faceți față unei suprafețe orizontale. Puterea gravitației și reacția de susținere se echilibrează reciproc. Prin urmare, ele sunt considerate valori egale.

    11111.

    Dacă există o mișcare pe planul înclinat, cursul raționamentului se schimbă într-o oarecare măsură. Pentru subiect, punctele forte ale gravitației și reacția suportului sunt încă acționând, dar nu într-o singură direcție.

    Când cunoașterea unghiului de înclinare a planului la orizont, formula este transformată și devine următoarea formă:

    N = k * m * · g * · cosα

    Aici este necesar să fiți ghidați de faptul că cosinia este raportul dintre categoria adiacentă la colțul la hipotenneusul triunghiului. Acesta este unul dintre acele cazuri care dovedesc relația strânsă de fizică și trigonometrie.

    Un exemplu de rezolvare a problemei

    Sarcina, de a aplica cunoștințele legate de forța de frecare, va contribui la consolidarea materialului.

    Sarcina. Pe podea există o cutie care cântărește 7 kg. Coeficientul de frecare dintre ea și podea este de 0,3. La cutie se aplică puterea egală cu 14 N. Va trece de la fața locului?

    900.

    Decizie.

    Cutia este pe plan orizontal. Este supusă acțiunii gravitației, care echivalează reacția suportului. Acestea sunt direcționate perpendiculare pe cutie și pe podea. Aceasta înseamnă că pentru a determina forța reacției suportului, trebuie să multiplicați masa casetei pentru a accelera:

    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.

    Răspuns: Valoarea obținută depășește eforturile atașate casetei din lateral, deoarece 29,4 n> 14 N. Aceasta înseamnă că va rămâne la locul inițial.

    Forța de frecare este prezentă în mod constant în viață. Împiedică obiectele să se miște și să se opună alunecării pe termen lung și să se miște. Valoarea sa depinde de suprafețele cu care trebuie să atingă, proprietățile și caracteristicile acestora.

    Zona de contact nu este luată în considerare, dar contează poziția corpului. De exemplu, forța care apare atunci când mașina se mișcă de-a lungul unei suprafețe plane diferă de valoarea atunci când se deplasează prin zona montană, situată la un unghi la orizont. Și dacă mașina trebuie să se miște pe drumul umed, valoarea se schimbă din nou.

    Care este forța frecării

    Corpurile interacționează între ele în moduri diferite. Unul dintre tipurile de interacțiune este fricțiunea. Înainte de a se ocupa de subtilitățile de frecare uscată și vâscoasă, vor răspunde la două întrebări. Ce este forța de frecare și când apare?

    Ce este forța de frecare?

    Forța de frecare este forța care apare în contact cu corpurile și le împiedică cu mișcarea relativă.

    Fricțiunea apare datorită interacțiunii dintre atomi și molecule de corp atunci când vin în contact între ele.

    Natura puterii de frecare este electromagnetică.

    În ceea ce privește orice altă interacțiune, a treia lege Newton este corectă pentru frecare. Dacă forța de frecare acționează asupra uneia dintre cele două corpuri interactive, atunci aceeași forță din modul acționează asupra unui alt corp în direcția opusă.

    Forța de frecare de ploaie și forța de frecare glisantă

    Diferite frecare uscată și vâscoasă, forță de frecare a păcii, forță de frecare glisantă, forță de frecare de rulare.

    Fricțiunea uscată este frecarea care are loc între corpurile solide în absența unui strat lichid sau gazos între ele. Forțele de frecare vizează tangente la contactarea suprafețelor.

    Imaginați-vă că pe corp, de exemplu, un bar situat pe masă, există o forță externă. Această forță încearcă să deplaseze bara de pe scenă. În timp ce corpul se odihnește, puterea de frecare a păcii și, de fapt, forța externă acționează asupra barului. Puterea frecării de odihnă este egală cu puterea externă și echilibrează-o.

    Când forța externă depășește o anumită valoare limită F. тр.maxBara este deplasată de la locul respectiv. De asemenea, acționează puterea frecării, dar aceasta nu mai este forța de frecare de odihnă, ci puterea de frecare a alunecării. Forța de frecare a alunecării este îndreptată spre opus mișcării și depinde de viteza corpului.

    Forța de frecare de ploaie și forța de frecare glisantă

    La rezolvarea problemelor fizice, forța de frecare a alunecării este adesea egală cu puterea maximă de frecare și dependența de forța de frecare asupra vitezei relative a mișcării corpurilor neglijate.

    Forța de frecare de ploaie și forța de frecare glisantă

    Figura de mai sus prezintă caracteristicile reale și idealizate ale frecării uscate. După cum vedem, de fapt, forța de frecare a gripului variază în funcție de viteză, dar schimbările nu sunt atât de mari, astfel încât acestea să nu poată fi neglijate.

    Aveți nevoie de ajutor de ajutor?

    Descriem sarcina - iar experții noștri vă vor ajuta!

    Forța de frecare este proporțională cu rezistența reacției normale a suportului.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Care este coeficientul de alunecare de frecare?

    μ- Coeficientul de proporționalitate, numit coeficientul de frecare glisant. Depinde de materialele corpurilor de contact și de proprietățile acestora. Coeficientul de frecare glisant este o valoare fără dimensiuni care nu depășește unitatea.

    Forța de frecare de ploaie și forța de frecare glisantă

    Forțele de frecare rulante apar atunci când se rostogolesc Tel. De obicei, atunci când rezolvați sarcinile pe care le neglijează.

    Frecare vâscoasă în lichide și gaze

    Fricțiunea vâscoasă apare atunci când apar corpuri în fluide și gaze. Forța de frecare vâscoasă este, de asemenea, îndreptată spre direcția opusă mișcării corpului, dar o forță de frecare mult mai mică este mult mai mică. Restul de odihnă este absent când este frecare vâscoasă.

    Calculul forțelor de frecare vâscoase este mai complicat decât calculul forței de frecare a alunecării. La viteze reduse ale mișcării corpului în lichid, forța frecării vâscoase este proporțională cu viteza corpului și la viteze mari - pătratul de viteză. Coeficienții de proporționalitate depind de forma corpurilor, este, de asemenea, necesară luarea în considerare a proprietăților mediului în sine, în care apare mișcarea.

    De exemplu, forțele de frecare vâscoase în apă și petrol vor fi diferite, deoarece aceste lichide au vâscozitate diferită.

    Forța de frecare - Aceasta este forța care rezultă din mișcarea unui corp de-a lungul suprafeței unui alt corp și îndreptată opusă direcției de mișcare.

    Forța de frecare încetinește.

    Forța de frecare apare întotdeauna când suprafețele corpurilor în mișcare intră în contact.

    Motive pentru frecare:

    unu. neregulile suprafețelor de contact; 2. Cu suprafețe perfect netede - acțiunea atragerii moleculelor.

    Yyv.png.

    Mărimea forței de frecare depinde de:

    unu. proprietățile de contact a suprafețelor;

    2. Forțe care presează pe suprafață. Cu cât este mai multă putere care presează corpul la suprafață, cu atât mai multă forță de frecare.

    Roul de frecare între diferite suprafețe caracterizează coeficientul de frecare, de exemplu,

    Oțel din oțel - \ (0,24 \);

    Cauciuc pe asfalt - \ (0,45 \);

    Cauciuc pe asfalt umed - \ (0,2 \).

    Fricțiunea este Util , de exemplu, fără frecare, nu am putut face un pas (fricțiunea mai puțin pe gheață, așa că este mai greu să mergi pe ea), Puterea odihnei de frecare Permite ca subiecții să rămână în locurile lor, nu permite să alunece suporturile care țin de locul șuruburilor și unghiilor, precum și firele din țesuturi. Fără frecare, mașinile și bicicletele nu s-ar putea mișca în direcția dorită.

    Fricțiunea crește folosind anvelope de iarnă, nisip alunecos de iarnă, folosind mecanisme de viteze etc.

    Cu toate acestea, fricțiunea este, de asemenea Nociv. Aceasta afectează încălzirea și uzura detaliilor mecanismelor de contact.

    Acest fenomen este eliminat prin lubrifianți, înlocuindu-se Fricțiune de frecare glisantă (folosind roțile și rulmenții).

    În direcția opusă mișcării corpului, forța de rezistență este de asemenea valabilă.

    Forța care apare atunci când corpul se deplasează în gaz sau în lichid și se numește suspendarea mișcării rezistență la putere .

    Forța de rezistență depinde de:

    unu. proprietățile mediului (în apă este mai greu de alergat decât pe uscat);

    2. forme de corp;

    3. Vitezele de mișcare (cu atât mai mare viteza, crește mai multă rezistență).

    Pentru a elimina puterea rezistenței, corpul este atașat forme rotunjite, plate (raționalizate).

    High-Speedrail-1.jpg

    Forma raționalizată a unui tren de mare viteză.

    Добавить комментарий