Сіла трэння

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці

Сіла трэння - сіла, якая ўзнікае пры ўзаемадзеянні цвёрдых целаў пры іх адносным руху (зрушэнні) або пры руху цвёрдага цела ў газападобным ці вадкім асяроддзі. Па-іншаму завецца фрыкцыйным узаемадзеяннем (англ.: friction). Вывучэннем працэсаў трэння займаецца раздзел фізікі, які завецца механікай фрыкцыйнага ўзаемадзеяння, ці трыбалогіяй.

Трэнне, як і ўсе іншыя віды ўзаемадзеяння, падпарадкоўваецца трэцяму закону Ньютана: калі на адно з целаў дзейнічае сіла трэння, то такая ж па модулю, але накіраваная ў супрацьлеглы бок, сіла дзейнічае і на другое цела. Сілы трэння, як і пругкія сілы, маюць электрамагнітную прыроду. Яны ўзнікаюць з прычыны ўзаемадзеяння паміж атамамі і малекуламі датыкальных цел.

Сіламі сухога трэння называюць сілы, якія ўзнікаюць пры судотыку двух цвёрдых цел пры адсутнасці паміж імі вадкай або газападобнай праслойкі. Яны заўсёды накіраваны па датычнай да датыкальных паверхняў.

Сухое трэнне, якое ўзнікае пры адносным спакоі тэл, называюць трэннем спакою. Сіла трэння спакою заўсёды роўная па велічыні знешняй сіле і накіравана ў супрацьлеглы бок.

Сіла трэння спакою  : пры , дзе - знешняя сіла.

Сіла трэння спакою не можа перавышаць некаторага максімальнага значэння. Калі знешняя сіла больш, узнікае адноснае праслізгванне. Сілу трэння ў гэтым выпадку называюць сілай трэння слізгацення. Яна заўсёды накіравана ў бок, супрацьлеглы кірунку руху, і, наогул кажучы, залежыць ад адноснай хуткасці цел. Аднак, у многіх выпадках набліжана сілу трэння слізгацення можна лічыць незалежнай ад велічыні адноснай хуткасці цел і роўнай максімальнай сіле трэння спакою. Гэтая мадэль сілы сухога трэння ўжываецца пры вырашэнні многіх простых фізічных задач.

Досведы паказваюць што, сіла трэння слізгацення прапарцыйная сіле нармальнага ціску цела на апору, а такім чынам, і сіле рэакцыі апоры.

Сіла трэння слізгацення : , дзе - сіла рэакцыі апоры, а - каэфіцыент трэння слізгацення. Каэфіцыент трэння - велічыня беспамерная. Звычайна каэфіцыент трэння менш адзінкі. Ён залежыць ад матэрыялаў датыкальных цел і ад якасці апрацоўкі паверхняў.

Пры руху цвёрдага цела ў вадкасці або газе ўзнікае силa вязкага трэння. Сіла вязкага трэння значна менш сілы сухога трэння. Яна таксама накіравана ў бок, супрацьлеглы адноснай хуткасці цела. Пры вязкім трэнні няма трэння спакою .Сіла вязкага трэння моцна залежыць ад хуткасці цела. Пры досыць малых хуткасцях , а пры вялікіх хуткасцях .

Сілы трэння ўзнікаюць і пры качэннi цела. Аднак сілы трэння качэння звычайна досыць малыя. Пры вырашэнні простых задач гэтымі сіламі грэбуюць.

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Bowden F. P., Tabor D. The Friction and Lubrication of Solids. Oxford University Press, 2001.
  • Persson Bo N. J.: Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 2002.
  • Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen Simulation, Springer, 2009.
  • Rabinowicz E. Friction and Wear of Materials. Wiley-Interscience, 1995.