Щети и ползи от силата на триене: триене при плъзгане, почивка и търкаляне

Сила на триене настъпва буквално на всеки ход. Но знаят ли хората защо е необходимо? Каква е вредата и ползата от силата на триене? Нека се опитаме да го разберем.

предговор

Има няколко сили, действащи върху земни обекти, които са тясно свързани и засягат жизнената активност на телата. На първо място на силата на гравитацията, еластичност (вътрешно съпротивление на телата в отговор на изместването на техните молекули) и поддържащата реакция. Но има и много важна физическа величина, наречена сила на триене. Тя, за разлика от силата на еластичността и не зависи от местоположението на телата. При изучаването й съществуват други закони: коефициент на триене сила на реакция при приплъзване и поддържане. Например, ако трябва да преместите тежък кабинет, от първата минута ще стане ясно, че това не е лесно. Освен това при изпълнение на тази задача има определени смущения. Какво пречи на усилията, приложени към кабинета? И това е предотвратено с нищо повече от силата на триене, чийто принцип на действие се изучава в училище. Курсът по физика за 7-ми клас разказва подробно за това явление.

Какво е под краката ни?

Хората го срещат много често. Ползата от триенето е, че няма да можем да направим стъпка без тази физическа величина. Тя е тази, която държи обувките ни на повърхността, където стъпваме. Всеки от нас вървеше по много хлъзгави повърхности, например, на лед, и знае от първа ръка, че е много трудно. Защо се случва това? Преди да говорим за вредата и ползите от триенето, ще определим какво е то.

Същността на концепцията

Силата на триене е взаимодействието на две тела, възникнали на мястото на техния контакт и предотвратяващи тяхното преместване един спрямо друг. Има няколко вида триене - почивка, плъзгане и търкаляне.

Причини за възникване на

Първата причина е непроменената грапавост на повърхността. Този индикатор влияе на вида на силата на триене, която ще възникне. Ако говорим за гладки повърхности, например метален покрив или ледени секции, тяхната грапавост е почти невидима, но това не означава, че тя не съществува - тя присъства на микроскопично ниво. В този случай ще действа силата на триенето при плъзгане. Но ако говорим за кабинета, стоящ на килима, тук грапавостта на двата предмета ще се намесва значително в взаимното движение. Втората причина е електромагнитното молекулно отблъскване, което се случва в точката на контакт на обектите.

Триене при почивка

Какво става, когато се опитаме да преместим кабинета, но не можем да го преместим на сантиметър. Какво държи даден артикул на едно място? Това е силата на търкането на мир. Факт е, че приложените усилия се компенсират от силата на сухото триене между шкафа и пода.

Щети и ползи от силата на триене

Именно силата на триене на мира, която не позволява връзките на обувките ни да се развържат, нокътът, който току-що вкарахме в стената запазва килера на място. Без него би било невъзможно да се придвижваме по земната повърхност или към хора, животни или коли. Съществува и триене на вреда. Това се случва в сравнително глобален мащаб, например силата на статичното триене може да доведе до деформация на корпуса на корабите.

Научен произход

За да преместите шкафа, трябва да приложите сила, която превишава триенето. Това означава, че докато приложената сила е по-малка от силата на триене, мебелите ще останат на място. В допълнение към тези фактори съществува и реакционната сила на опората, която е насочена перпендикулярно на равнината. Тя зависи от материала, от който се прави подът (участва и силата на еластичност). Съществува също така и коефициент на триене, в зависимост от това, което двете повърхности взаимодействат помежду си. Следователно силата на триене, действаща върху шкафа, е равна на коефициента на триене, който се умножава по силата на реакцията на опората (повърхността).

Плъзгащо триене

Затова, за да преодолеем триенето, помолихме някой да ни помогне да преместим гардероба. Какво открихме? Че след като приложихме сила, която надвиши триещата сила на мира, гардеробът не само се измести, но и за известно време продължи да се движи в необходимата посока, разбира се, с нашата помощ. И усилието, което се изразходваше, беше почти същото по време на цялото пътуване. В този случай, ние бяхме затруднени от силата на триенето на плъзгането, насочена в посока, обратна на приложеното действие. Заслужава да се отбележи, че неговото съпротивление е много по-ниско от това на статичната сила на триене. За да намалите тази цифра, ако е необходимо, приложете различно смазочни материали.

Сила на триене при търкаляне

Ако си спомним, че някой ден трябва да върнем кабинета, ще решим да го оборудваме с колела. В този случай полученото взаимодействие ще се нарича търкалящо търкаляне, тъй като обектът няма да се плъзне, а се търкаля по повърхността. Подвижните колела ще бъдат притиснати малко в килима, образувайки бум, който ще трябва да преодолеем. Това причинява сила на триене при търкаляне. Разбира се, ако преобърнем шкафа не на килима, а например на паркета, тогава ще бъде още по-лесно да го преместите, защото повърхността на паркета е по-твърда от повърхността на килима. По същата причина колоездачите се карат по магистралата много по-лесно, отколкото на плажа с фин пясък.

Неясен въпрос

Каква е вредата и ползата от силата на триене от всякакъв вид? Разбира се, тези примери са донякъде преувеличени - в живота всичко е малко по-сложно. Въпреки това, въпреки факта, че силата на триене има очевидни недостатъци, които създават редица трудности в живота, ясно е, че без нея ще има много повече проблеми. Следователно тази стойност има своите предимства и недостатъци.

Отрицателни примери

Сред примерите за вредата от тази сила, едно от първите места е проблемът с преместването на тежки товари, бързото износване на любимите неща, както и невъзможността да се създаде машина за вечно движение, защото поради триене всяко движение спира рано или късно, изисквайки намеса на трети лица.

Положителни точки

Сред примерите за полезността на тази сила е, че можем спокойно да ходим по земята, без да се подхлъзваме на всяка стъпка, нашите дрехи са здраво седнали и не стават незабавно неизползваеми, тъй като конците на тъканта се държат от триене. В допълнение, хората използват принципа на действие на тази сила, поръсвайки хлъзгави пътища, поради което е възможно да се избегнат много инциденти и наранявания.

данни

Човечеството се е научило да взаимодейства с тази физическа величина, като я увеличава и намалява в зависимост от целите. Нашата непосредствена задача е да се опитаме да го използваме възможно най-ефективно.