Коефициент на триене и ситуации, в които се среща

20.03.2019

Какъв е коефициентът на триене във физиката и с какво е свързан? Как се изчислява тази стойност? Какъв е коефициентът на триене, чиято стойност е равна на? Ние ще дадем отговори на тези и някои други въпроси, които основната тема засяга по време на статията. Разбира се, нека разгледаме конкретни примери, когато сме изправени пред явление, при което се появява коефициентът на триене.

Какво е триене?

коефициент на триене

Триенето е един от видовете взаимодействия между материалните тела. Има процес на триене между две тела, когато те влизат в контакт с една или друга повърхност. Подобно на много други видове взаимодействия, триенето съществува единствено с оглед на третия закон на Нютон. Как работи това на практика? Вземете две абсолютно всякакви тела. Нека да бъдат две средни дървени пръти.

Започваме да ги пренасяме един след друг, като осъществяваме контакт на местата. Ще забележите, че преместването им един спрямо друг ще стане значително по-трудно, отколкото просто да ги преместите във въздуха. Тук коефициентът на триене започва да играе своята роля. В този случай можем абсолютно спокойно да кажем, че силата на триене може да бъде описана с третия закон на Нютон: тя се прилага към първото тяло, ще бъде числено равна (по модул, както им харесва да се каже във физиката) до същата сила на триене, приложена към второто тяло. , Но нека не забравяме, че в третия закон на Нютон има минус, който казва, че силите, макар и равни по величина, са насочени в различни посоки. По този начин силата на триене е векторна.

Природа на триене

коефициент на хидравлично триене

Като еластична сила на триене има електромагнитна природа. Какво причинява възникването му? Работата е там, че атомите и молекулите на телата, които претърпяват контакт, започват да си взаимодействат.

Сила на сухо триене

коефициент на вътрешно триене

Това е силата, която се появява, когато две или повече твърди частици влязат в контакт. В същото време, отсъствието на газообразен и течен междинен слой между тези тела ще бъде предпоставка. Силата на сухо триене във всички случаи е насочена по допирателна линия, насочена към съседните зони.

Една от разновидностите на този процес - търкането на мир. Това се случва, дори ако телата са разположени един спрямо друг. Такова триене се определя като величината на силата, приложена отвън. В този случай силата трябва да бъде насочена в обратна посока.

Сила на триене на ограничението

коефициент на триене

Съответната сила винаги има някаква максимална (гранична) стойност. Ако външната сила стане още по-голяма по величина и в крайна сметка превиши тази максимална стойност, ще можем да наблюдаваме приплъзване между телата. Това означава, че тялото ще влезе в движение. Това явление може да бъде свързано и с втория закон на Нютон, който разказва за сумата от силите, тяхната компенсация и, в резултат на всичко това, равномерно ускорено движение тяло.

Сила на триене при плъзгане

коефициент на хидравлично триене

По-рано беше казано, че ако външна сила превиши определена максимална стойност, която е допустима за съответната система, тогава органите, влизащи в такава система, ще се движат относително една спрямо друга. Дали едно или две тела ще се движат, или повече - всичко това няма значение. Важно е в този случай да има сила на плъзгане. Ако говорим за неговата посока, то тя е насочена към страната, която е противоположна на посоката на плъзгане (или движение). Тя зависи от относителната скорост на тялото. Но това е, ако влезете във всякакви физически нюанси.

Трябва да се отбележи, че в повечето случаи се счита, че силата на триене при плъзгане е независима от скоростта на едно тяло спрямо друга. Тя също не е свързана с максималната стойност на силата на триене при почивка. Голям брой физически проблеми се решават именно чрез прилагане на подобен модел на поведение, което позволява значително опростяване на процеса на решаване.

Какъв е коефициентът на триене при плъзгане?

коефициент на вътрешно триене

Това не е нищо друго освен коефициент на пропорционалност, който присъства във формулата, която описва процеса на прилагане на триене към конкретен орган. Коефициентът е безразмерно количество. С други думи, тя се изразява единствено чрез числа. Не се измерва в килограми, метри или нещо друго. В почти всички случаи коефициентът на триене е по-малък от единица.

От какво зависи?

Коефициентът на плъзгащото триене зависи от два фактора: от материала, от който се правят контактните тела, и от това как се обработва повърхността им. Той може да бъде релефен, гладък и към него може да се приложи някаква специална субстанция, която или намалява, или увеличава триенето.

Как се насочва силата на триене?

Тя е насочена към страната, която е противоположна на посоката на движение на две или повече контактни тела. Векторът на посоката се прилага тангенциално.

При контакт между твърдо вещество и течност

В случай, че твърдо вещество влезе в контакт с течност (или определен обем газ), можем да говорим за появата на силата на така нареченото вискозно триене. Разбира се, тя ще бъде значително по-малка от силата на сухото триене. Но неговото направление (вектор на действие) е същото. В случай на вискозно триене няма нужда да се говори за мир.

Съответната сила е свързана със скоростта на тялото. Ако скоростта е малка, тогава силата ще бъде пропорционална на скоростта. Ако е висока, тогава тя ще бъде пропорционална на квадрата на скоростта. Коефициентът на пропорционалност ще бъде неразривно свързан с формата на телата, между които се осъществява контактът.

Други случаи на сила на триене

Този процес се осъществява, когато тялото се търкаля. Но обикновено те се пренебрегват при проблемите, тъй като силата на триене при търкаляне е много, много малка. Това всъщност опростява процеса на решаване на съответните проблеми, въпреки че запазва достатъчна степен на точност на окончателния отговор.

Вътрешно триене

Този процес се нарича във физиката и алтернативна дума "вискозитет". Всъщност това е клон на феномените на пренасяне. Този процес е характерен за течните тела. Говорим не само за течности, но и за газообразни вещества. Свойството на вискозитета е да осигури съпротива при прехвърляне на една част от веществото спрямо друга. В този случай логично се извършва работата, необходима за преместване на частици. Но тя се разсейва в околното пространство като топлина.

Предложен е законът, определящ силата на вискозното триене Исак Нютон. Това се случи през 1687 година. Законът все още носи името на великия учен. Но всичко това е само на теория и експерименталното потвърждение е получено едва в началото на 19-ти век. Съответните експерименти са извършени от Coulomb, Hagen и Poiseuille.

Така, силата на вискозното триене, която засяга течността, е пропорционална на относителната скорост на слоевете, както и на зоната. В същото време тя е обратно пропорционална на разстоянието, на което слоевете са разположени един спрямо друг. Коефициентът на вътрешно триене е коефициентът на пропорционалност, който в този случай се определя от вида газ или течно вещество.

По същия начин ще бъде определен друг коефициент, който се извършва в ситуации с относително движение на два тока. Това е съответно коефициента на хидравлично триене.

Прочетете предишното

Какво наистина е ад?