Мишена: Да се ​​затвърдят получените знания за триенето и видовете триене.

Напредък:

1. Проучете теоретичната част
2. Попълнете таблица 1.
3. Решете задачата по варианта от таблица 2.
4. Отговори на въпросите за сигурност.

маса 1

таблица 2

Сила на триенее силата, която възниква между повърхностите на контактуващите тела. Ако няма смазване между повърхностите, тогава триенето се нарича сухо. Силата на сухото триене е право пропорционална на силата на притискане на повърхностите една към друга и е насочена в посока, обратна на възможното движение. Коефициентът на пропорционалност се нарича коефициент на триене. Силата на натиск е перпендикулярна на повърхността. Нарича се нормална опорна реакция.

Законите на триенето в течности и газове се различават от законите на сухото триене. Триенето в течност и газ зависи от скоростта на движение: при ниски скорости то е пропорционално на квадрата, а при високи скорости е пропорционално на куба на скоростта.

Формули на разтвора:

Където "k" е коефициентът на триене, "N" е нормалната реакция на опората.

Втори закон на Нютон и уравнения на движението във векторна форма. F=ma

Според третия закон на Нютон N = - mg

израз за скорост

Уравнения на движението за равномерно ускорено кинематично движение

; 0 - V = a t където 0 е крайната скорост V е началната скорост

Алгоритъм за решаване на типичен проблем:

1. Запишете накратко условието на задачата.

2. Изобразяваме състоянието графично в произволна отправна система, като посочваме силите, действащи върху тялото (точката), включително нормалната реакция на опората и силата на триене, скоростта и ускорението на тялото.

3. Коригираме и обозначаваме отправната система на фигурата, като въвеждаме началото на времето и уточняваме координатните оси за сили и ускорение. По-добре е да насочите една от осите по нормалната реакция на опората и да започнете да отчитате времето в момента, в който тялото (точката) е на координатната нула.

4. Записваме във векторна форма втория закон на Нютон и уравненията на движението. Уравненията на движението и скоростта са зависимостите на преместването (пътя) и скоростта от времето.

5. Записваме същите уравнения в скаларна форма: в проекции върху координатните оси. Записваме израза за силата на триене.

6. Решаваме уравнения в общ вид.

7. Заменете стойностите в общото решение, изчислете.

8. Запишете отговора.

Теоретична част
Триенето е съпротивлението на телата в контакт при движение едно спрямо друго. Триенето съпътства всяко механично движение и това обстоятелство има съществено значение в съвременния технически прогрес.
Силата на триене е силата на съпротивлението на движението на телата в контакт едно спрямо друго.Триенето се обяснява с две причини: грапавостта на триещите се повърхности на телата и молекулярното взаимодействие между тях. Ако излезем от границите на механиката, тогава трябва да се каже, че силите на триене имат електромагнитен произход, както и силите на еластичност. Всяка от горните две причини за триене в различни поводисе проявява по различни начини. Например, ако контактните повърхности на твърдите триещи се тела имат значителни неравности, тогава основният член в силата на триене, която възниква тук, ще се дължи именно на това обстоятелство, т.е. неравности, грапавини на повърхностите на триещи се тела Телата, движещи се с триене едно спрямо друго, трябва да докосват повърхностите или да се движат едно в околната среда на другото. Движението на телата едно спрямо друго може да не възникне поради наличието на триене, ако движещата сила е по-малка от максималната сила на статично триене. Ако контактните повърхности на твърдите триещи се тела са идеално полирани и гладки, тогава основният член на силата на триене, възникваща в този случай, ще се определя от молекулярната адхезия между триещите се повърхности на телата.

Нека разгледаме по-подробно процеса на възникване на сили на триене на плъзгане и покой в ​​кръстовището на две контактуващи тела. Ако погледнете повърхностите на телата под микроскоп, ще видите микронеравности, които ще изобразим в увеличен вид (фиг. 1, а) , Нека разгледаме взаимодействието на контактни тела, използвайки примера на една двойка нередности ( било и падина) (фиг. 3, б). В случай, че няма сила, която се опитва да предизвика движение, характерът на взаимодействието на двата склона на микронеравностите е подобен. При този характер на взаимодействието всички хоризонтални компоненти на силата на взаимодействие се балансират взаимно, а всички вертикални се сумират и съставляват силата N (опорна реакция) (фиг. 2, а).

Друга картина на взаимодействието на телата се получава, когато върху едно от телата започне да действа сила. В този случай контактните точки ще бъдат предимно на „наклоните“, останали на фигурата. Първото тяло ще окаже натиск върху второто. Интензитетът на това налягане се характеризира със силата R". Второто тяло, в съответствие с третия закон на Нютон, ще действа върху първото тяло. Интензитетът на това действие се характеризира със силата R (опорна реакция). Силата R

може да се разложи на компоненти: силата N, насочена перпендикулярно на контактната повърхност на телата, и силата Fsc, насочена срещу действието на силата F (фиг. 2, б).

След разглеждане на взаимодействието на телата трябва да се отбележат две точки.
1) При взаимодействието на две тела, в съответствие с третия закон на Нютон, възникват две сили R и R"; за удобство да го вземем предвид при решаване на задачи, разлагаме силата R на компоненти N и Fsc (Ftr в случай на движение).
2) Силите N и F Tp са от еднакво естество (електромагнитно взаимодействие); не би могло да бъде другояче, тъй като това са компоненти на една и съща сила R.
В съвременната технология замяната на триенето при плъзгане с триене при търкаляне е от голямо значение за намаляване на вредното въздействие на силите на триене. Силата на триене при търкаляне се определя като силата, необходима за равномерно праволинейно търкаляне на тяло върху хоризонтална равнина. Опитно е установено, че силата на триене при търкаляне се изчислява по формулата:

където F е силата на триене при търкаляне; k е коефициентът на триене при търкаляне; P е силата на натиск на търкалящото се тяло върху опората и R е радиусът на търкалящото се тяло.

От практиката е очевидно, от формулата става ясно, че колкото по-голям е радиусът на търкалящото се тяло, толкова по-малко препятствие му създават неравностите на опорната повърхност.
Имайте предвид, че коефициентът на триене при търкаляне, за разлика от коефициента на триене при плъзгане, е наименована стойност и се изразява в единици дължина - метри.
Триенето при плъзгане се заменя с триене при търкаляне, в необходими и възможни случаи чрез замяна на плъзгащи лагери с търкалящи лагери.

Има външно и вътрешно триене (наричано иначе вискозитет). Този вид триене се нарича външно, при което в точките на контакт на твърдите тела възникват сили, които възпрепятстват взаимното движение на телата и са насочени тангенциално към техните повърхности.

Вътрешното триене (вискозитет) е вид триене, състоящ се в това, че с взаимно изместване. Слоеве течност или газ между тях има тангенциални сили, които предотвратяват такова движение.

Външното триене се разделя на триене на покой (статично триене) и кинематично триене. Триенето на покой възниква между неподвижни твърди тела, когато някое от тях се опитва да се движи. Кинематично триене съществува между взаимно докосващи се движещи се твърди тела. Кинематичното триене от своя страна се подразделя на триене при плъзгане и триене при търкаляне.

Силите на триене играят важна роля в човешкия живот. В някои случаи ги използва, а в други се бори с тях. Силите на триене са електромагнитни по природа.
Видове сили на триене.
Силите на триене са електромагнитни по природа, т.е. силите на триене се основават на електрическите сили на взаимодействие на молекулите. Те зависят от скоростта на движение на телата едно спрямо друго.
Има 2 вида триене: сухо и течно.
1. Течното триене е сила, която възниква, когато твърдо тяло се движи в течност или газ, или когато един слой течност (газ) се движи спрямо друг и забавя това движение.

В течности и газове няма статична сила на триене.
При ниски скорости в течност (газ):
Ftr= k1v,
където k1 е коефициентът на съпротивление, зависещ от формата, размера на тялото и от светлината в средата. Определя се от опита.

При високи скорости:
Ftr= k2v,
където k2 е коефициентът на съпротивление.
2. Сухото триене е сила, възникваща от директния контакт на телата и винаги е насочена по контактните повърхности на електромагнитните тела именно чрез разкъсване на молекулни връзки.
Триене на покой.
Помислете за взаимодействието на лентата с повърхността на масата. Повърхността на телата в контакт не е абсолютно равна. Най-голямата сила на привличане възниква между атомите на веществата, които са на минимално разстояние един от друг, т.е. микроскопични издатини. Общата сила на привличане на атомите на телата в контакт е толкова значителна, че дори под действието на външна сила, приложена към щангата, успоредна на повърхността на нейния контакт с масата, щангата остава в покой. Това означава, че сила, действаща върху пръта, е равна по абсолютна стойност на външната сила, но противоположно насочена. Тази сила е силата на статично триене.Когато приложената сила достигне максималната критична стойност, достатъчна за разкъсване на връзките между издатините, прътът започва да се плъзга по масата. Максималната сила на статично триене не зависи от контактната площ на повърхността.Според третия закон на Нютон нормалната сила на натиск е равна по абсолютна стойност на опорната противодействаща сила N.
Максималната сила на статично триене е пропорционална на силата на нормалното налягане:

където μ е коефициентът на статично триене.

Коефициентът на статично триене зависи от естеството на обработката на повърхността и от комбинацията от материали, които изграждат контактуващите тела. Висококачествената обработка на гладки контактни повърхности води до увеличаване на броя на привлечените атоми и съответно до увеличаване на коефициента на статично триене.

Максималната стойност на статичната сила на триене е пропорционална на модула на силата F d на натиска, упражняван от тялото върху опората.
Стойността на коефициента на статично триене може да се определи, както следва. Нека тялото (плоска греда) лежи върху наклонена равнина AB (фиг. 3). Върху нея действат три сили: гравитация F, сила на статично триене Fp и сила на опорна реакция N. Нормалната компонента Fp на гравитацията е силата на натиск Fd, създавана от тялото върху опората, т.е.
FН=Fд. Тангенциалният компонент Ft на гравитацията е силата, стремяща се да премести тялото надолу по наклонена равнина.
При малки ъгли на наклон a силата Ft се балансира от силата на статично триене Fp и тялото е в покой върху наклонената равнина (силата на опорна реакция N според третия закон на Нютон е равна по големина и противоположна по посока на силата Fd, т.е. балансира го).
Ще увеличаваме ъгъла на наклон a, докато тялото започне да се плъзга надолу по наклонената равнина. В този момент
Fт=Fпmax От фиг. 3 показва, че Ft=Fsin = mgsin; Fn \u003d Fcos \u003d mgcos.
получаваме
fн=sin/cos=tg.
След измерване на ъгъла, при който започва плъзгането на тялото, е възможно да се изчисли стойността на коефициента на статично триене fp по формулата.

Ориз. 3. Триене на покой.
триене при плъзгане

Триенето при плъзгане възниква при относителното движение на контактуващите тела.
Силата на триене при плъзгане винаги е насочена в посока, обратна на относителната скорост на контактуващите тела.
Когато едно тяло започне да се плъзга по повърхността на друго тяло, връзките между атомите (молекулите) на първоначално неподвижните тела се разкъсват и триенето намалява. При по-нататъшното относително движение на телата непрекъснато се образуват нови връзки между атомите. В този случай силата на триене при плъзгане остава постоянна, малко по-малка от силата на статично триене. Подобно на максималната статична сила на триене, силата на триене при плъзгане е пропорционална на нормалната сила на натиск и следователно на силата на реакция на опората:
, където е коефициентът на триене при плъзгане (), в зависимост от свойствата на контактните повърхности.

Ориз. 3. Триене при плъзгане

Контролни въпроси

1. Какво е външно и вътрешно триене?
2. Какъв тип триене е статично триене?
3. какво е сухо и течно триене?
4. Каква е максималната сила на статично триене?
5. Как да определим стойността на коефициента на статично триене?

Триенето възниква, когато телата са в пряк контакт, предотвратявайки тяхното относително движение, и винаги е насочено по контактната повърхност.

Силите на триене са електромагнитни по природа, както и еластичните сили. Триенето между повърхностите на две твърди тела се нарича сухо триене. Триенето между твърдо тяло и течна или газообразна среда се нарича вискозно триене.

Разграничете статично триене, триене при плъзганеИ триене при търкаляне.

Триене на покой- възниква не само при плъзгане на една повърхност върху друга, но и при опит за предизвикване на това плъзгане. Статичното триене предпазва товарите върху движещата се транспортна лента от приплъзване, предпазва забити гвоздеи в дъската и т.н.

Силата на статично триене е сила, която предотвратява появата на движение на едно тяло спрямо друго, винаги насочена срещу сила, приложена отвън, успоредно на контактната повърхност, стремейки се да премести обекта от мястото му.

Колкото по-голяма е силата, която се стреми да движи тялото, толкова по-голяма е силата на статично триене. Въпреки това, за всеки две тела в контакт, той има някаква максимална стойност (F tr.p.) макс, повече от което не може да бъде и което не зависи от зоната на контакт на повърхностите:

(F tr.p.) max = μ p N,

Където μ стр- коефициент на статично триене, н- опорна сила за реакция.

Максималната сила на статично триене зависи от материалите на телата и от качеството на обработката на контактуващите повърхности.

Триене при плъзгане. Ако приложим към тялото сила, която надвишава максималната сила на статично триене, тялото ще се премести и ще започне да се движи. Триенето в покой ще бъде заменено с триене при плъзгане.

Силата на триене при плъзгане също е пропорционална на нормалната сила на натиск и силата на опорната реакция:

F tr \u003d μN.

триене при търкаляне. Ако тялото не се плъзга по повърхността на друго тяло, а като колело се търкаля, тогава триенето, което възниква в точката на контакт, се нарича триене при търкаляне. Когато колелото се търкаля по пътното платно, то постоянно се притиска в него, така че пред него винаги има неравност, която трябва да се преодолее. Това е причината за триенето при търкаляне. Триенето при търкаляне е по-малко, толкова по-твърд е пътят.

Силата на триене при търкаляне също е пропорционална на опорната противодействаща сила:

F tr.qual = μ qual N,

Където μ качество- коефициент на триене при търкаляне.

Тъй като μ качество<< μ , при същото натоварване силата на триене при търкаляне е много по-малка от силата на триене при плъзгане.

Причините за силата на триене са грапавостта на повърхностите на контактуващите тела и междумолекулното привличане в точките на контакт на триещите се тела. В първия случай привидно гладките повърхности всъщност имат микроскопични неравности, които при плъзгане се захващат една за друга и пречат на движението. Във втория случай привличането се проявява дори при добре полирани повърхности.

Твърдо вещество, движещо се в течност или газ, се влияе от средна съпротивителна сила, насочена срещу скоростта на тялото спрямо околната среда и забавяща движението.

Съпротивителната сила на средата се появява само по време на движението на тялото в тази среда. Тук няма нищо подобно на статичното триене. Напротив, обектите във вода се движат много по-лесно, отколкото върху твърда повърхност.

Триенето е явление, с което се сблъскваме постоянно в ежедневието. Невъзможно е да се определи дали триенето е вредно или полезно. Изглежда, че дори една стъпка върху хлъзгав лед е трудна задача, ходенето по грапава асфалтова повърхност е удоволствие. Автомобилните части без смазване се износват много по-бързо.

Изследването на триенето, познаването на неговите основни свойства позволява на човек да го използва.

Силата на триене във физиката

Силата, възникваща от движението или опита за преместване на едно тяло върху повърхността на друго, насочена срещу посоката на движение, приложена към движещи се тела, се нарича сила на триене. Модулът на силата на триене, чиято формула зависи от много параметри, варира в зависимост от вида на съпротивлението.

Разграничават се следните видове триене:

приплъзване;

валцуване.

Всеки опит да се премести тежък предмет (шкаф, камък) от мястото му води до напрежение.В същото време не винаги е възможно обектът да се задвижи. Пречи на почивката.

Състояние на покой

Изчисленото статично триене не позволява да се определи достатъчно точно. По силата на действието на третия закон на Нютон, големината на статичната съпротивителна сила зависи от приложената сила.

С увеличаване на силата се увеличава и силата на триене.

0 < F тр.покоя < F max

Не позволява забити в дърво пирони да изпадат; копчетата, зашити с конец, са здраво закрепени на място. Интересното е, че съпротивлението на покой позволява на човек да ходи. Нещо повече, тя е насочена по посока на движението на хората, което противоречи на общото състояние на нещата.

феномен на приплъзване

С увеличаване на външната сила, която движи тялото, до стойността на най-голямата сила на статично триене, то започва да се движи. Силата на триене при плъзгане се разглежда в процеса на плъзгане на едно тяло по повърхността на друго. Стойността му зависи от свойствата на взаимодействащите си повърхности и силата на вертикалното действие върху повърхността.

Формула за изчисление на силата на триене на плъзгане: F=μР, където μ е коефициентът на пропорционалност (триене на плъзгане), Р е вертикалната (нормална) сила на натиск.

Една от силите, контролиращи движението, е силата на триене при плъзгане, чиято формула е написана с помощта на силата на реакция на опората. Поради изпълнението на третия закон на Нютон, силите на нормалното налягане и реакцията на опората са еднакви по големина и противоположни по посока: P \u003d N.

Преди да се намери силата на триене, чиято формула приема различна форма (F=μ N), се определя силата на реакция.

Коефициентът на съпротивление на плъзгане е въведен експериментално за две триещи се повърхности и зависи от качеството на тяхната обработка и материала.

Таблица. Стойността на коефициента на съпротивление за различни повърхности

Най-голямата сила на статичното триене, чиято формула е написана по-горе, може да се определи по същия начин като силата на триене при плъзгане.

Това става важно при решаването на проблеми за определяне на силата на съпротивлението при шофиране. Например, книга, която се движи от ръка, натисната отгоре, се плъзга под действието на съпротивителната сила на покой, която възниква между ръката и книгата. Размерът на съпротивлението зависи от стойността на вертикалната сила на натиск върху книгата.

търкалящ се феномен

Преходът на нашите предци от влека към колесници се смята за революционен. Изобретяването на колелото е най-великото изобретение на човечеството. което възниква, когато колелото се движи по повърхността, е значително по-ниско по величина от съпротивлението на плъзгане.

Възникването е свързано със силите на нормалното налягане на колелото върху повърхността, има характер, който го отличава от плъзгането. Поради лека деформация на колелото възникват различни сили на натиск в центъра на образуваната зона и по нейните краища. Тази разлика в силите определя появата на съпротивление при търкаляне.

Формулата за изчисляване на силата на триене при търкаляне обикновено се приема подобно на процеса на плъзгане. Разликата се вижда само в стойностите на коефициента на съпротивление.

Естеството на съпротивлението

При промяна на грапавостта на триещите се повърхности се променя и стойността на силата на триене. При голямо увеличение две повърхности в контакт изглеждат като издатини с остри върхове. Когато се наслагват, изпъкналите части на тялото са в контакт една с друга. Общата площ на контакт е незначителна. При движение или опит за преместване на тела, "върховете" създават съпротивление. Големината на силата на триене не зависи от площта на контактните повърхности.

Изглежда, че две идеално гладки повърхности не трябва да изпитват абсолютно никакво съпротивление. На практика силата на триене в този случай е максимална. Това несъответствие се обяснява с естеството на произхода на силите. Това са електромагнитни сили, действащи между атомите на взаимодействащи тела.

Механични процеси, които не са придружени от триене в природата, са невъзможни, тъй като няма начин да се „изключи“ електрическото взаимодействие на заредените тела. Независимостта на съпротивителните сили от взаимното разположение на телата ни позволява да ги наречем непотенциални.

Интересното е, че силата на триене, чиято формула варира в зависимост от скоростта на взаимодействащите тела, е пропорционална на квадрата на съответната скорост. Тази сила се отнася до силата на вискозното съпротивление в течността.

Движение в течност и газ

Движението на твърдо тяло в течност или газ, течност близо до твърда повърхност е придружено от вискозно съпротивление. Възникването му е свързано с взаимодействието на слоеве течност, увлечени от твърдо тяло в процеса на движение. Различните скорости на слоя са източник на вискозно триене. Особеността на това явление е липсата на флуидно статично триене. Независимо от големината на външното въздействие, тялото започва да се движи, докато е в течността.

В зависимост от скоростта на движение съпротивителната сила се определя от скоростта на движение, формата на движещото се тяло и вискозитета на течността. Движението във вода и масло на едно и също тяло е съпроводено с различно по големина съпротивление.

За ниски скорости: F = kv, където k е коефициент на пропорционалност, зависещ от линейните размери на тялото и свойствата на средата, v е скоростта на тялото.

Температурата на течността също влияе върху триенето в нея. При мразовито време колата се загрява, така че маслото да се загрее (вискозитетът му намалява) и помага да се намали разрушаването на частите на двигателя в контакт.

Увеличаване на скоростта на движение

Значително увеличаване на скоростта на тялото може да предизвика появата на турбулентни потоци, докато съпротивлението се увеличава рязко. Важното е: квадратът на скоростта на движение, плътността на средата и силата на триене приемат различна форма:

F \u003d kv 2, където k е коефициент на пропорционалност в зависимост от формата на тялото и свойствата на средата, v е скоростта на тялото.

Ако на тялото се даде рационализирана форма, турбулентността може да бъде намалена. Формата на тялото на делфините и китовете е перфектен пример за законите на природата, които влияят на скоростта на животните.

Енергиен подход

Работата по движението на тялото се възпрепятства от съпротивлението на околната среда. Когато използваме закона за запазване на енергията, казваме, че изменението на механичната енергия е равно на работата на силите на триене.

Работата на силата се изчислява по формулата: A = Fscosα, където F е силата, под действието на която тялото се премества на разстояние s, α е ъгълът между посоките на силата и преместването.

Очевидно съпротивителната сила е противоположна на движението на тялото, откъдето cosα = -1. Работата на силата на триене, чиято формула е A tr \u003d - Fs, е отрицателна стойност. В този случай тя се превръща във вътрешна (деформация, нагряване).

Триене- един от видовете взаимодействие на телата. Това се случва, когато две тела влязат в контакт. Триенето, както всички други видове взаимодействие, е обект на Третият закон на Нютон: ако върху едно от телата действа сила на триене, тогава силата със същия модул, но насочена в обратна посока, също действа върху второто тяло. Силите на триене, като еластични сили, имам електромагнитниприрода. Те възникват в резултат на взаимодействието между атоми и молекули на съседни тела.

Сили на сухо триененаречени сили, които възникват, когато две твърди тела влязат в контакт при липса на течен или газообразен слой между тях. Те винаги са насочени към допирателнакъм съседни повърхности.

Нарича се сухо триене, което възниква, когато телата са в относителен покой статично триене. Силата на статичното триене винаги е равна по големина на външната сила и е насочена в обратна посока (фиг. 1.1.6).

Силата на статично триене не може да надвишава определена максимална стойност (F tr) max. Ако външната сила е по-голяма от (F tr) max, възниква относително приплъзване. Силата на триене в този случай се нарича сила на триене при плъзгане. Тя винаги е насочена в посока, обратна на посоката на движение и най-общо казано зависи от относителната скорост на телата. Въпреки това, в много случаи приблизително силата на триене на плъзгане може да се счита за независима от големината на относителната скорост на телата и равна на максималната сила на статично триене. Този модел на силата на сухо триене се използва за решаване на много прости физически задачи (фиг. 1.1.7).

Опитът показва, че силата на триене при плъзгане е пропорционална на силата на нормалния натиск на тялото върху опората и, следователно, силата на реакция на опората

Коефициентът на пропорционалност μ се нарича коефициент на триене при плъзгане.

Коефициентът на триене μ е безразмерна величина. Обикновено коефициентът на триене е по-малък от единица. Зависи от материалите на контактуващите тела и от качеството на повърхностната обработка. При плъзгане силата на триене е насочена тангенциално към контактуващите повърхности в посока, обратна на относителната скорост (фиг. 1.1.8).

Когато твърдо тяло се движи в течност или газ, сила на вискозно триене. Силата на вискозното триене е много по-малка от силата на сухото триене. Тя също е насочена в посока, обратна на относителната скорост на тялото. При вискозно триене няма статично триене.

Силата на вискозното триене силно зависи от скоростта на тялото. При достатъчно ниски скорости F tr ~ υ, при високи скорости F tr ~ υ 2 . В този случай коефициентите на пропорционалност в тези съотношения зависят от формата на тялото.

Силите на триене възникват и при търкаляне на тялото. Въпреки това, тъй като сили на триене при търкалянеобикновено доста малък. При решаването на прости задачи тези сили се пренебрегват.

Силата на триене възниква в точката на контакт между две тела и предотвратява взаимното движение на тези тела едно спрямо друго. Тя винаги е насочена противоположно на движението на телата или посоката на прилагане на външна сила. Ако телата са неподвижни. В резултат на триенето механичната енергия се превръща в топлинна.

Триенето се разделя на триене на покой и триене на движение. Триенето на движение от своя страна се разделя на триене при търкаляне и триене при плъзгане. Триенето възниква, когато телата в контакт се опитват да се движат едно спрямо друго.

Формула 1 - Сила на триене.

N - опорна сила на реакция.

Mu - Коефициент на триене.

Триенето на покой, както подсказва името, възниква, когато към телата се приложи сила от трета страна, която се стреми да ги измести едно спрямо друго. Но още няма мърдане. Няма движение именно защото е възпрепятствано от силата на триене на покой. В момента, когато външната сила надвиши силата на статичното триене, ще възникне силата на триене при плъзгане.

Причината за силата на триене е неравностите по повърхността на контактуващите тела. Дори ако повърхностите изглеждат гладки, всъщност при голямо увеличение повърхността е грапава. Така че точно тези неравности по повърхността на две тела са прилепнали едно към друго.

Фигура 1 - Контактни повърхности.

Изглежда, че ако повърхностите са полирани до огледално покритие, тогава триенето между тях трябва, ако не напълно да изчезне, то със сигурност да падне до минимална стойност. Но на практика се оказва, че не е толкова просто. В случай на много гладки повърхности се появява друг фактор, увеличаващ триенето. Това е междумолекулно привличане. При много фина обработка на материала молекулите на веществото на две тела са толкова близо една до друга, че възникват толкова силни сили на привличане, че не позволяват на телата да се движат едно спрямо друго.

Разбира се, големината на силата на триене се влияе и от силата, която притиска телата едно към друго. Колкото по-високо е, толкова по-голяма е силата на триене. Ако се търкаляте през зимата, празните шейни в снега излизат достатъчно лесно. Ако дете седи на шейната, ще бъде по-трудно да го влачите. Е, ако в тях седне възрастен, ще се замислите дали изобщо си струва да ги мъкнете. Във всички тези случаи качеството на повърхността на шейните и повърхността на снега остава непроменена. Но силата на гравитацията е различна, което води до увеличаване на силата на триене.

В допълнение към триенето при плъзгане има и сила на триене при търкаляне. Отново същността на явлението се крие в името. Тоест, това е триенето, което възниква при търкалянето на един обект върху повърхността на друг. Триенето при търкаляне е многократно по-малко от триенето при плъзгане.

Представете си метална топка, която се търкаля по повърхността на масата. Поради деформацията на масата и самата топка, мястото на контакт между тях не е точка, а определена повърхност. В резултат на това точката на приложение на опорната реакция се измества леко напред от центъра на равновесието. И реакцията на поддръжката е малко назад. В резултат на това нормалната част от опорната реакция се компенсира от силата на гравитацията, а тангенциалната компонента е силата на триене при търкаляне.