Súrlódási törvény képlete. Súrlódás
A súrlódási erőket az érintkező testek közötti tangenciális kölcsönhatásoknak nevezzük, amelyek relatív mozgásukból erednek. A μ súrlódási tényező dimenzió nélküli mennyiség.
A gördülési súrlódás akkor jelentkezik, amikor a test a támasztékon gördül, és sokkal kisebb, mint a csúszósúrlódás. Kísérletileg megállapították, hogy a súrlódási erő a testek egymásra gyakorolt nyomásától (a támasz reakcióereje), a súrlódó felületek anyagától, valamint a relatív mozgás sebességétől függ.
A súrlódás területe szerint is osztályozható. És minél nagyobb a normál reakcióerő, annál nagyobb a súrlódási erő. Pontosan megmutatja, hogy a csúszósúrlódás ereje hogyan függ a normál reakció erejétől (vagy mondhatni a test súlyától), annak mekkora hányada.
Súrlódási együttható, képlet
Így például a fából készült tárgyak 0,2 és 0,5 közötti együtthatóval dörzsölődnek egymáshoz (a fafelület típusától függően). A normál támogatási reakció erőssége a test súlyától függ. Moduluszában egyenlő vele, de irányában ellentétes.
Nézze meg, mi az a "Sliding Friction Force" más szótárakban:
SÚRÓLÁSI TÉNYHATÓ, az egyik anyag egy másik felületén való elcsúszásához vagy mozgatásához szükséges erő mennyiségi jellemzője. A száraz súrlódási erők azok az erők, amelyek akkor keletkeznek, amikor két szilárd test érintkezik egymással, miközben nincs közöttük folyékony vagy gáznemű réteg. A statikus súrlódási erő nem haladhat meg egy bizonyos maximális értéket (Ftr)max.
Általában a súrlódási együttható kisebb, mint egység. Amikor egy szilárd test folyadékban vagy gázban mozog, viszkózus súrlódási erő keletkezik. Súrlódási erők akkor is fellépnek, amikor egy test gurul. A gördülési súrlódási erők azonban általában meglehetősen kicsik. Egyszerű problémák megoldásánál ezeket az erőket figyelmen kívül hagyjuk.
A vezetők alakjának figyelembevétele. Csökkentett súrlódási együttható
A súrlódási erő létezését a testek felületén lévő egyenetlenségek kölcsönhatása magyarázza. Mindig létezik, mivel abszolút sima testek nem léteznek. A statikus súrlódási erő az a minimális erő, amelyet ki kell fejteni ahhoz, hogy a test elinduljon.
A támasztó reakcióerő a mozgásvonalra merőlegesen, a testsúly pedig a horizontra merőlegesen irányul. Ha a testek között nincs folyadék vagy gáz halmazállapotú réteg (kenés), akkor az ilyen súrlódást száraznak nevezzük. Egyébként a súrlódást "folyadéknak" nevezik.
Leggyakrabban azonban ez a függés gyengén fejeződik ki, és ha nincs szükség nagyobb mérési pontosságra, akkor "k" állandónak tekinthető. Határ, amikor az érintkezési terület különböző jellegű rétegeket és területeket tartalmazhat (oxidfilmek, folyadékok stb.) - a csúszósúrlódás leggyakoribb esete.
Vonóerő képlete
Ez utóbbi esetben a testek közötti kölcsönhatásokat súrlódási erőknek nevezzük. A valós mozgások során mindig kisebb-nagyobb súrlódási erők lépnek fel. A test egyenletesen és egyenes vonalúan mozog, ha egy külső erő kiegyenlíti a mozgás során fellépő súrlódási erőt.
A súrlódás szóban háromféle névelő jelentés kombinációja érdekes. A mechanikai súrlódás kifejezést a társadalmi kapcsolatok jellemzésére használták. Siklócsapágy - egy Mechanizmus vagy gép támasztéka vagy megvezetője (lásd Gép), amelyben az illeszkedő felületek elcsúszásakor súrlódás lép fel.
A vezetők alakja is befolyásolja a súrlódási erőt a transzlációs párban. Mint látható, ebben az esetben nagymértékben befolyásolható a súrlódási erő nagysága a vezetők síkjai közötti szög változtatásával (itt β az ék szögének fele).
Válaszok a természettudományi és matematikai kérdésekre
Kis (nullához közeli) szögek használatakor a súrlódási erő nagyon nagy értékekre növekszik (mivel az ékszög nullára hajlik, a súrlódási erő a végtelenbe hajlik). Az erő mértékegysége N (newton). A vonóerő forrása a külső hatás. Személygépkocsinál ez a kerekek útfelületre ható súrlódási ereje, hajónál a propeller által kidobott vízsugár ereje.
Példák a "Vonóerő" témával kapcsolatos problémák megoldására
Ennek az erőnek a nagysága gyengén függ a sebesség nagyságától, ezért a feladatok megoldásánál állandó nagyságúnak tekintjük. Megoldás. Három erő hat a rúdra: gravitáció mg, támasztóreakciók N és súrlódási erő Ffr (ábra. Az utolsó összefüggés lehetővé teszi a gyakorlatban a súrlódási együttható értékének meghatározását.
Megállapítottuk a tolóerő funkcionális függését az α szögtől. Nyilvánvaló, hogy F lesz a legkisebb legmagasabb érték névadó. 98-15. Az A testet egy nem sima BC lemezre helyezzük, amely a B csukló körül forgatható. Ismert az A test és a BC lemez közötti súrlódási tényező.
A 4 tábla mélyedésébe (az ábrán árnyékolva) egy cserélhető 6 lemezt helyezünk. Többször találkoztunk megbeszéléseink során egyik vagy másik oldalról érkező súrlódási erőkkel (lásd itt >>>, itt >>> és itt >>>.) Nézzünk meg még néhány "hibát" a súrlódási erőkkel kapcsolatban. A μ együttható a súrlódó testek anyagától és az érintkező felületek állapotától függ.
Mint ismeretes, a súrlódási erő az érintkező testek felülete mentén hat, és a test relatív mozgásával (statikus súrlódás esetén lehetséges mozgás) ellentétes irányba irányul. Ezenkívül a súrlódási együttható a sebességtől is függ. A statikus súrlódási erő a csúszás kezdetének pillanatában. A gördülési súrlódási erő a gördülő tárgy sugarától függ. A súrlódási erővel kapcsolatban csak előre ismert, hogy ferde sík mentén irányul.
És az irányba hat a testre ellenkező irányba csúszás.
A mechanizmusok csúszósúrlódásának negatív következményei nemcsak a hatékonyság csökkenése, hanem a mechanizmusok kopása is.
1. Általános rendelkezések
A csúszósúrlódás fő oka, hogy a testek érintkező felületei érdesek; ennek eredményeként az egyik test mozgatásakor a másik felületén erőre van szükség ahhoz, hogy leküzdje e felületek mikroszkopikus egyenetlenségeinek ellenállását. A felületi érdesség mellett a súrlódási jelenségeket a két test közötti intermolekuláris kölcsönhatás erői is befolyásolják.
ahol - Dimenzió nélküli mennyiség, amelyet statikus súrlódási tényezőnek vagy statikus súrlódási tényezőnek nevezünk.
A mozgás közbeni súrlódási erő kisebb, mint a statikus súrlódási erő, és a mozgási súrlódási tényező (dinamikus súrlódási tényező) kisebb, mint a statikus súrlódási tényező:
2. Súrlódási szög
A mérnöki számítások során gyakran nem tesznek különbséget a statikus és dinamikus súrlódási együtthatók között, és értéküket a megfelelő anyagokra a szög érintőtábláiból határozzák meg. φ 0, reakcióval keletkezik Rérdes felület normál N a felszínre, mert μ = barna φ.
Sarok φ 0 hívott súrlódási szög.
3. Súrlódó kúp
Tekintsünk egy testet a végső egyensúlyi állapotban durva felületen. Adott erők hatásától függően a korlátozó reakció iránya F0 megváltozhat. Az összes lehetséges reakcióirány helye F0 peremfeltételek között kúpos felületet alkot - súrlódó kúp. A testre ható összes aktív erőt egyetlen eredőben gyűjtjük össze R, amely szöget alkot α a normálral a felszínre. Az ilyen erő kettős hatást fejt ki - normál összetevője határozza meg a felület reakcióját Nés ennek következtében a korlátozó súrlódási erő , Az erő érintőleges összetevője R próbálja legyőzni ezt az erőt. Növekvő erővel R mindkét komponens arányosan növekedni fog. Tehát a test nyugalmi állapota vagy mozgása nem függ az erőmodulustól Rés csak az alkalmazási szög határozza meg α.
Amikor a test egyensúlyban van, És ahhoz, hogy a test elkezdjen mozogni, szükséges és elegendő, hogy az aktív erők eredője R kívül volt a súrlódási kúpon.
Lásd még
Megjegyzések
- DSTU 2823-94 Súrlódási, kopás- és kenőanyag-termékek kopásállósága. Kifejezések és meghatározások.
Források
- Sivukhin D.V.Általános fizika szak - M.: Nauka, 1979. - T. I. Mechanika. - S. 101-102. - 520 s.
- Kindrachuk M. V., Labunets V. F., Pashechko M. I., Korbut E. V. tribológia: tankönyv / MON. - Kijev: NAU-print, 2009. - 392 p. ISBN 978-966-598-609-6
- Mechanizmusok és gépek elmélete / A. S. Korenyako; Szerk. M. K. Afanasjev. - K .: Vishcha iskola. Főkiadó, 1987. - 206 p.
A súrlódási erő az az összeg, amellyel két felület mozgás közben kölcsönhatásba lép. Ez a testek jellemzőitől, a mozgás irányától függ. A súrlódás miatt a test sebessége csökken, és hamarosan leáll.
A súrlódási erő egy irányított mennyiség, független a tartó és a tárgy területétől, mivel a mozgással és a terület növekedésével a támasz reakcióereje növekszik. Ez az érték részt vesz a súrlódási erő kiszámításában. Ennek eredményeként Ft \u003d N * m. Itt N a támaszreakció, m pedig egy olyan tényező, amely állandó, hacsak nincs szükség nagyon pontos számításokra. Ezzel a képlettel kiszámítható a csúszó súrlódási erő, amelyet mindenképpen figyelembe kell venni a mozgással kapcsolatos problémák megoldása során. Ha a test forog a felületen, akkor a gördülési erőt bele kell számítani a képletbe. Ekkor a súrlódás a Froll = f*N/r képlettel határozható meg. A képlet szerint, amikor egy test forog, a sugara számít. Az f értéke egy olyan együttható, amely megtalálható annak tudatában, hogy milyen anyagból készült a test és a felület. Ez az együttható a táblázatban.Három súrlódási erő létezik:
- pihenés;
- csúszás;
- gördülő.
A testek fizikai tulajdonságainak és a tárgyra ható kísérő erőknek ismeretében könnyen kiszámítható a súrlódási erő.
Az ellenállást, amely akkor keletkezik, amikor egy testet egy másik felületén próbálunk mozgatni csúszósúrlódás. A súrlódás kialakulása elsősorban az érintkező testek érdessége miatt következik be. A súrlódást befolyásoló összes tényező vizsgálata igen összetett fizikai és mechanikai probléma, melynek figyelembe vétele túlmutat az elméleti mechanika tárgykörén.
7.1. A csúszósúrlódás törvényei
A mérnöki számításokban általában empirikusan megállapított mintákból indulnak ki, amelyeket a csúszósúrlódás törvényeinek neveznek.
Amikor az egyik testet a testek érintkezési síkjában egy másik felülete fölé próbálja mozgatni, súrlódási erő, amely nullától tetszőleges értéket vehet fel végső súrlódási erő .
A korlátozó súrlódási erő számszerűen megegyezik a szorzattal statikus súrlódási tényező normál nyomásra vagy normál reakcióra.
A korlátozó súrlódási erő értéke meglehetősen széles tartományban nem függ az érintkezési területtől a felületek súrlódása során.
Megjegyzendő, hogy a súrlódási erő értéke csak akkor lesz egyenlő, ha a testre ható nyíróerő eléri azt az értéket, hogy a legkisebb növekedéssel a test elkezd mozogni (csúszni). Azt az egyensúlyt, amely akkor áll be, ha a súrlódási erő értéke , nevezzük határ egyensúly.
7.2. Durva felületi reakció. Súrlódási szög. súrlódó kúp
Tekintsünk egy vízszintes durva síkon fekvő súlytestet. Legyen a testre olyan vízszintes erő, amelynek hatására a test nyugalomban van. Ebben az esetben az erőt egy másik, egyenlő nagyságú és befelé irányuló erővel kell kiegyenlíteni ellenkező oldal- csúszósúrlódási erő (7.1. ábra).
Rizs. 7.1
Következésképpen egy érdes felület teljes reakciója két összetevőből áll: a normál reakcióból és a rá merőleges súrlódási erőből. Ahogy a súrlódási erő nulláról értékre növekszik, az érdes felület teljes reakciója -ról -ra, a szög pedig nulláról -ra változik. A legnagyobb szöget, amelyet egy érdes felület teljes reakciója bezár a normálhoz, nevezzük súrlódási szög(7.2a ábra).
Ha egy érdes felület teljes reakciójának vektorát a normál körül elforgatjuk, akkor az egy kúp felületét írja le (7.2b. ábra), ún. súrlódó kúp. A súrlódási kúp megszerkesztésével meg lehet határozni a test egyensúlyát. A durva felületen fekvő test egyensúlyához szükséges és elegendő, hogy a testre ható erő a súrlódó kúpon belül (vagy annak generátora mentén a kúp tetején) áthaladjon..
Rizs. 7.2
Ha egy durva felületen fekvő testre erőt fejtünk ki, amely α szöget zár be a normállal (7.3. ábra), akkor a test csak nagyobb nyíróerő esetén fog elmozdulni. határérték súrlódás.
Rizs. 7.3
Azóta és akkor . Az eltolási feltétel az egyenlőtlenség vagy , mert , Azt . Ennélfogva, nincs olyan erő, amely szöget zárna a normállal , nem tudja mozgatni a testet. Ez az állapot magyarázza a mérnöki gyakorlatban jól ismert jelenséget, a karosszériák beszorulását és önfékezését.
7.3. Útmutató a testek egyensúlyi feltételeinek vizsgálatához súrlódás jelenlétében
A testek egyensúlyának vizsgálata a súrlódás figyelembevételével az egyensúlyi határhelyzetek figyelembevételére redukálódik.
1. Kiválasztjuk azt a testet (testrendszert), amelynek egyensúlyát figyelembe kell venni.
2. Rendezzük el a merev testre (testek rendszerére) ható összes aktív erőt!
3. A koordinátarendszert ábrázoljuk.
4. Felszabadítjuk a testet a kötésekből, hatásukat reakcióerőkkel helyettesítjük. Az érdes felület reakcióját normál reakcióként és súrlódási erőként ábrázoljuk.
5. Összeállítjuk az egyensúlyi egyenleteket a kiválasztott testre (testrendszerre).
6. Az eredményül kapott egyenletrendszert megoldva meghatározzuk a kívánt értékeket.
Példa. Homogén lépcsőház AB mérés R alsó végével vízszintes érdes padlón, felső végével pedig durva függőleges falon fekszik. A lépcsők súrlódási együtthatója a padlón és a falon azonos és egyenlő. Határozza meg a nemi reakciókat NAés falak Megjegyzés, valamint a legnagyobb α szög a fal és a létra között egyensúlyi helyzetben (7.4. ábra).
Rizs. 7.4
Megoldás. A testek egyensúlyának vizsgálata a súrlódási erők figyelembevételével az egyensúlyi határhelyzetek figyelembevételére redukálódik.
Tehát a létra egyensúlyának tanulmányozásakor AB, nem sima padlón és falon nyugvó α dőlésszöget kell korlátozónak tekinteni, ennek növekedésével a lépcső egyensúlya megbomlik.
Mutassuk meg az ábrán a lépcsőkre ható erőket, és készítsük el az erőegyenleteket (7.4. ábra):
Ahol
Az (1) egyenletből:
A (2) egyenletből:
A (3) egyenletből:
Válasz: ahhoz, hogy a létra egyensúlyban legyen, szükséges, hogy a falhoz képesti dőlésszög ne haladja meg a szöget 
.
7.4. Merev test egyensúlya gördülési súrlódás mellett
Ha a vizsgált test korcsolyapálya alakú, és az alkalmazott aktív erők hatására egy másik test felületén gördülhet, akkor e testek felületének deformációja miatt az érintkezési pontokon olyan reakcióerők léphetnek fel, amelyek nemcsak a csúszást, hanem a gördülést is megakadályozzák. Ilyen görgők például a különféle kerekek, mint például az elektromos mozdonyokon, kocsikon, gépjárműveken, golyókon és görgőkön, valamint gördülőcsapágyak stb.
Legyen egy hengeres görgő vízszintes síkon aktív erők hatására. A görgő érintkezése a síkkal az alakváltozás miatt valójában nem egy generatrix mentén történik, mint az abszolút merev testek esetében, hanem egy bizonyos területen. Ha az aktív erők a pálya átlagos szakaszára vonatkoztatva szimmetrikusan érvényesülnek, azaz a teljes generatrix mentén azonos deformációkat okoznak, akkor a pálya egyetlen átlagos szakasza vizsgálható. Ezt az esetet az alábbiakban tárgyaljuk.
A korcsolyapálya és a sík között, amelyen nyugszik, súrlódási erők lépnek fel, ha a jégpálya tengelyére olyan erő hat (7.5. ábra), amely a sík mentén mozgatja.
Rizs. 7.5
Tekintsük azt az esetet, amikor az erő párhuzamos a vízszintes síkkal. Tapasztalatból ismert, hogy amikor az erőmodulus nulláról egy bizonyos határértékre változik, a görgő nyugalmi állapotban marad, i.e. a görgőre ható erők kiegyensúlyozottak. Az aktív erők (súly és erő) mellett a sík reakciója is érvényesül a jégpályán, melynek egyensúlyát mérlegelik. A három nem párhuzamos erő egyensúlyi feltételéből következik, hogy a sík reakciójának át kell haladnia a jégpálya közepén RÓL RŐL, mivel két másik erő hat erre a pontra.
Ezért a reakció alkalmazási pontja VAL VEL a kerék közepén áthaladó függőlegestől bizonyos δ távolsággal el kell tolni, különben a reakciónak nem lesz olyan vízszintes komponense, amely az egyensúlyi feltételek kielégítéséhez szükséges. A sík reakcióját két komponensre bontjuk: a normálkomponensre és a tangenciális reakcióra, amely a súrlódási erő (7.6. ábra).
Rizs. 7.6
A jégpálya egyensúlyának határhelyzetében két kölcsönösen kiegyensúlyozott pár kerül rá: egy nyomatékos erőpár (ahol r- a görgő sugara) és a második erőpár, amely egyensúlyban tartja a görgőt.
Egy pár hívásának pillanata gördülési súrlódási nyomaték, a következő képlet határozza meg:
Az (1)-ből az következik, hogy a tiszta (csúszás nélküli) gördüléshez szükséges, hogy a gördülési súrlódási erő 
kisebb volt, mint a maximális csúszó súrlódási erő:
Ahol f- csúszósúrlódási együttható.
Így tiszta hengerlés (csúszás nélkül) akkor lesz, ha .
A gördülési súrlódás a görgő és a sík deformációja következtében jön létre, aminek következtében a görgő és a sík érintkezése egy bizonyos felület mentén, a görgő alsó pontjától a lehetséges mozgás irányába elmozdulva jön létre.
Ha az erő nem vízszintesen irányul, akkor azt két vízszintes és függőleges komponensre kell bontani. A függőleges komponenst hozzá kell adni az erőhöz, és ismét eljutunk az 1. ábrán látható erők hatássémájához. 7.6.
A gördülést megakadályozó erőpár legnagyobb nyomatékára a következő közelítő törvények kerültek megállapításra:
1. A gördülést megakadályozó erőpár legnagyobb nyomatéka nem elég széles tartományban függ a henger sugarától.
1. határérték a nyomaték arányos a normál nyomással és egyenlő vele a normál reakcióval: .
A δ arányossági együtthatót nevezzük gördülési súrlódási együttható nyugalomban ill a második típusú súrlódási együttható. A δ együttható hosszdimenzióval rendelkezik.
3. A δ gördülési súrlódási együttható a jégpálya anyagától, síkjától és felületeik fizikai állapotától függ. A gördülés közbeni súrlódási tényező az első közelítésben függetlennek tekinthető a görgő szögsebességétől és síkbeli csúszási sebességétől. Acélsínen gördülő kocsikerék esetén a gördülési súrlódási tényező δ=0,5 mm.
A gördülési súrlódás törvényei, valamint a csúszósúrlódás törvényei nem túl nagyra érvényesek. normál nyomásokés nem túl könnyen deformálódó görgős és sík anyagok.
Ezek a törvények lehetővé teszik, hogy ne vegyük figyelembe a jégpálya és a sík deformációit, tekintve azokat abszolút merev testeknek, amelyek egy ponton érintkeznek. Ezen az érintkezési ponton a normál reakción és a súrlódási erőn kívül egy-két erőt is ki kell fejteni, hogy megakadályozzuk a gördülést.
Annak érdekében, hogy a görgő ne csússzon, a következő feltételnek kell teljesülnie:
Ahhoz, hogy a görgő ne guruljon, a feltételnek teljesülnie kell
Mi a súrlódási együttható a fizikában és mihez kapcsolódik? Hogyan számítják ki ezt az értéket? Mekkora a súrlódási együttható számértéke? Ezekre és néhány más kérdésre is választ adunk, amelyeket a fő téma érint a cikk során. Természetesen elemezzük konkrét példák, ahol olyan jelenséggel állunk szemben, amelyben megjelenik a súrlódási együttható.
Mi a súrlódás?
A súrlódás az anyagi testek közötti kölcsönhatások egyik fajtája. Két test között súrlódási folyamat lép fel, amikor érintkezésbe kerülnek egyik vagy másik felülettel. Mint sok más típusú kölcsönhatás, a súrlódás kizárólag Newton harmadik törvényének figyelembevételével létezik. Hogyan működik a gyakorlatban? Vegyünk két teljesen tetszőleges testet. Legyen két közepes méretű fahasáb.
Kezdjük el vezetni őket egymás mellett, érintkezésbe lépve a területeken. Észre fogja venni, hogy mozgatni őket egymáshoz képest észrevehetően nehezebb lesz, mint egyszerűen mozgatni őket a levegőben. Itt kezdi el játszani a szerepét a súrlódási együttható. BAN BEN ez az eset teljesen nyugodtan kijelenthetjük, hogy a súrlódási erő Newton harmadik törvényével írható le: az első testre vonatkoztatva számszerűen (modulusban, ahogy a fizikában szokták mondani) ugyanaz lesz a súrlódási erő, amely a második testre vonatkozik. De ne felejtsük el, hogy Newton harmadik törvényében van egy mínusz, amely azt mondja, hogy az erők, bár abszolút értékük egyenlő, különböző irányokba irányulnak. Így a súrlódási erő vektor.
A súrlódási erő természete
csúszó súrlódási erő
Korábban azt mondták, hogy ha egy külső erő meghalad egy adott rendszerre megengedett maximális értéket, akkor az ilyen rendszerben lévő testek egymáshoz képest elmozdulnak. Hogy egy test mozog-e vagy kettő, vagy több – mindez lényegtelen. Fontos, hogy ebben az esetben legyen csúszósúrlódási erő. Ha az irányáról beszélünk, akkor a csúszás (vagy mozgás) irányával ellentétes irányba van irányítva. Attól függ, milyen relatív sebességgel rendelkeznek a testek. De ez akkor van, ha mindenféle fizikai árnyalatba belemegy.
Megjegyzendő, hogy a legtöbb esetben a csúszósúrlódási erőt az egyik test másikhoz viszonyított sebességétől függetlennek szokás tekinteni. Szintén semmi köze hozzá maximális érték statikus súrlódási erő. Nagy mennyiség A fizikai problémákat pontosan egy hasonló viselkedési modell alkalmazásával oldják meg, ami jelentősen megkönnyíti a megoldási folyamatot.
Mekkora a csúszósúrlódási együttható?
Ez nem más, mint az arányossági együttható, amely jelen van abban a képletben, amely leírja a súrlódási erő egy adott testre való kifejtésének folyamatát. Az együttható dimenzió nélküli mennyiség. Más szóval, kizárólag számokban fejeződik ki. Nem kilogrammban, méterben vagy valami másban mérik. A súrlódási együttható szinte minden esetben kisebb, mint az egység.
Mitől függ?
A csúszási súrlódási együttható két tényezőtől függ: attól, hogy az érintkező testek milyen anyagból készülnek, és attól is, hogy felületüket hogyan kezelik. Lehet dombornyomott, sima, és valamilyen speciális anyag kerülhet rá, ami vagy csökkenti vagy növeli a súrlódást.
Hogyan irányul a súrlódási erő?
Arra az oldalra irányul, amely ellentétes két vagy több érintkező test mozgási irányával. Az irányvektort az érintővonal mentén alkalmazzuk.
Ha szilárd és folyadék érintkezik
Abban az esetben, ha egy szilárd test érintkezik egy folyadékkal (vagy valamilyen térfogatú gázzal), akkor úgynevezett viszkózus súrlódási erő kialakulásáról beszélhetünk. Természetesen számszerűen sokkal kisebb lesz, mint a száraz súrlódási erő. De iránya (a cselekvés vektora) ugyanaz marad. Viszkózus súrlódás esetén nem beszélhetünk pihenésről.
A megfelelő erő a test sebességével függ össze. Ha a sebesség kicsi, akkor az erő arányos lesz a sebességgel. Ha magas, akkor arányos lesz a sebesség négyzetével. Az arányossági együttható elválaszthatatlanul összefügg azon testek alakjával, amelyek között érintkezik.
A súrlódási erő fellépésének egyéb esetei
Ez a folyamat akkor is végbemegy, amikor egy test gurul. De általában figyelmen kívül hagyják a problémákat, mivel a gördülési súrlódási erő nagyon-nagyon kicsi. Ez valójában leegyszerűsíti a megfelelő problémák megoldásának folyamatát, miközben megőrzi a végső válasz megfelelő pontosságát.
belső súrlódás
Ezt a folyamatot a fizikában a "viszkozitás" alternatív szóval is nevezik. Valójában ez az átviteli jelenségek ága. Ez a folyamat a folyadéktestekre jellemző. És nem csak folyadékokról beszélünk, hanem gáznemű anyagokról is. A viszkozitás tulajdonsága, hogy ellenáll az anyag egyik részének a másikhoz viszonyított átvitelének. Ebben az esetben a részecskék mozgatásához szükséges munka logikusan történik. De a környező térben hő formájában eloszlik.
A viszkózus súrlódási erőt meghatározó törvényt Isaac Newton javasolta. 1687-ben történt. A törvény még mindig a nagy tudós nevét viseli. De mindez csak elméletben volt, és kísérleti megerősítést csak a 19. század elején kaptak. A megfelelő kísérleteket Coulomb, Hagen és Poiseuille végezte.
Tehát a viszkózus súrlódási erő, amely a folyadékot érinti, arányos a rétegek relatív sebességével, valamint a területtel. Ugyanakkor fordítottan arányos a rétegek egymáshoz viszonyított távolságával. A belső súrlódási együttható arányossági együttható, amelyet ebben az esetben a gáz vagy a folyékony anyag típusa határoz meg.
Egy másik együtthatót hasonló módon határozunk meg, amely két áram relatív mozgásával járó helyzetekben történik. Ez a hidraulikus súrlódási együttható.
Olvassa el még...
