Коефицијент трења и ситуације у којима се појављује

Који је коефицијент трења у физици и са чиме је повезан? Како се та вредност израчунава? Колики је коефицијент трења једнак? На ова и нека друга питања на која се главна тема дотиче у чланку ћемо дати одговоре. Наравно, размотримо конкретне примере где се суочавамо са феноменом у коме се појављује коефицијент трења.

Шта је трење?

Трење је један од типова интеракција које се одвијају између материјалних тела. Постоји процес трења између два тела када дођу у контакт са једном или другом површином. Као и многи други типови интеракција, трење постоји само са оком на Њутнов трећи закон. Како ово функционише у пракси? Узмите два апсолутно сва тела. Нека то буду два дрвена бара средње величине.

Почињемо да их проводимо један поред другог, проводећи контакт на тим подручјима. Приметићете да ће њихово померање у односу један на други постати приметно теже него само њихово померање у ваздух. Овде коефицијент трења почиње да игра своју улогу. У овом случају, апсолутно можемо мирно рећи да се сила трења може описати Њутновим трећим законом: она се примењује на прво тело, нумерички ће бити једнака (модуло, као што се каже у физици) до исте силе трења примењене на друго тело . Али не заборавимо да у трећем закону Њутна постоји минус, који каже да су силе, иако једнаке величине, усмерене у различитим правцима. Према томе, сила трења је векторска.

Природа трења

Као еластична трење силе има електромагнетну природу. Шта узрокује да се појави? Ствар је у томе да атоми и молекули тела која пролазе кроз контакт почну да међусобно комуницирају.

Сила сувог трења

То је сила која се јавља када два или више чврстих материја дођу у контакт. Истовремено, одсуство гасовитог и течног слоја између ових тела је предуслов. Сила сувог трења у свим случајевима је усмерена дуж тангентне линије која је повучена на суседна подручја.

Једна од варијанти овог процеса - трење мира. То се дешава чак и ако се тијела одмарају једно у односу на друго. Такво трење се дефинише као величина силе која се примењује споља. У овом случају, сила мора бити усмјерена у супротном смјеру.

Сила рестрикционог трења

Одговарајућа сила увек има неку максималну (граничну) вредност. Ако екстерна сила постане још већа по величини и, у крајњој линији, прелази ову максималну вредност, моћи ћемо да посматрамо клизање између тела. То јест, тело ће доћи у покрет. Овај феномен се такође може повезати са Њутновим другим законом, који говори о суми сила, њиховој компензацији и, као резултат свега тога, равномерно убрзано кретање тело.

Сила клизног трења

Раније је речено да ако екстерна сила превазиђе одређену максималну вредност која је дозвољена за одговарајући систем, онда ће се тела која улазе у такав систем кретати један према другом. Да ли ће се једно или два тела померити, или више - све то није важно. Важно је да у овом случају постоји сила клизног трења. Ако говоримо о његовом правцу, онда је она усмерена на страну која је супротна смеру клизања (или кретања). То зависи од релативне брзине тела. Али то је ако уђете у све врсте физичких нијанси.

Треба напоменути да се у већини случајева сматра да је сила клизног трења неовисна о брзини једног тијела у односу на другу. Такође се не односи на максималну вредност силе трења у мировању. Велики број физичких проблема рјешава се управо примјеном сличног модела понашања, што омогућава значајно поједностављење процеса рјешавања.

Који је коефицијент трења клизања?

То није ништа друго до коефицијент пропорционалности, који је присутан у формули која описује процес примене трења на одређено тело. Коефицијент је бездимензионална количина. Другим ријечима, изражава се искључиво бројевима. Не мери се у килограмима, метрима или нечему другом. У скоро свим случајевима, коефицијент трења је бројчано мањи од један.

Од чега зависи?

Коефицијент клизног трења зависи од два фактора: од материјала из кога се изводе тела која се додирују, и од начина на који се њихова површина третира. Може бити рељефно, глатко и на њега се може нанети нека посебна супстанца, која ће или смањити или повећати трење.

Како је усмјерена сила трења?

Она је усмерена на страну која је супротна смеру кретања два или више контактних тела. Вектор правца се примењује тангенцијално.

Ако дође до контакта између чврстог материјала и течности

У случају да чврста маса дође у контакт са течношћу (или одређеном количином гаса), може се говорити о настанку силе тзв. Вискозног трења. То ће, наравно, бити нумерички значајно мање од силе сувог трења. Али њен правац (акциони вектор) је исти. У случају вискозног трења, нема потребе да се говори о миру.

Одговарајућа сила је повезана са брзином тела. Ако је брзина мала, сила ће бити пропорционална брзини. Ако је висока, онда ће бити пропорционална квадрату брзине. Коефицијент пропорционалности ће бити нераскидиво повезан са обликом тијела између којих долази до контакта.

Други случајеви силе трења

Овај процес се одвија када се тијело окреће. Али обично се занемарују у проблемима, јер је сила трења ваљања врло, врло мала. Ово, у ствари, поједностављује процес решавања одговарајућих проблема, иако задржава довољан степен тачности коначног одговора.

Унутрашње трење

Овај процес се у физици назива и алтернативном речју "вискозност". У ствари, то је грана феномена преноса. Овај процес је својствен флуидним телима. Не говоримо само о течностима, већ ио гасовитим супстанцама. Својство вискозности је да обезбеди отпор када се један део супстанце пребаци у односу на други. У овом случају, рад који је потребан за кретање честица је логично остварен. Али он се распршује у околном простору као топлота.

Предложен је закон који одређује силу вискозног трења Исаац Невтон. То се десило 1687. године. Закон још увек носи име великог научника. Али све је то било само у теорији, а експериментална потврда добијена је тек почетком 19. века. Одговарајући експерименти изведени су Цоуломбом, Хагеном и Поисеуиллеом.

Дакле, сила вискозног трења, која утиче на течност, пропорционална је релативној брзини слојева, као и области. Истовремено, обрнуто је пропорционалан размаку на којем су слојеви међусобно смјештени. Коефицијент унутрашњег трења је коефицијент пропорционалности, који је у овом случају одређен типом гаса или течне супстанце.

На сличан начин ће се одредити други коефицијент, који се одвија у ситуацијама с релативним кретањем двије струје. То је, према томе, коефицијент хидрауличког трења.