Συντελεστή τριβής ολισθήσεως και του τροχαίου

Στην επίγεια προϋποθέσεις ένα κινούμενο σώμα (ή έρχονται σε κίνηση) σε επαφή με το γύρω περιβάλλον ή ουσίας με άλλους φορείς. Στην περίπτωση αυτή, οι δυνάμεις προκύψει ότι παρέχουν αντίσταση στην κίνηση τους. Αυτές οι δυνάμεις ονομάζονται οι δυνάμεις τριβής που μεταφέρει μέρος της μηχανικής ενέργειας της κίνησης σε εσωτερική ενέργεια, η οποία συνοδεύεται από τα θερμαντικά σώματα και το περιβάλλον.

Η τριβή είναι εξωτερικές και εσωτερικές. Εσωτερική (αλλιώς ονομάζεται ιξώδες) είναι η εμφάνιση των εφαπτομενικών δυνάμεων μεταξύ του κινούμενου ρευστού ή αερίου στρώμα που αποτρέπει την κίνηση αυτή.

Σε αντίθεση, εξωτερική τριβή λαμβάνει χώρα κατά την επαφή των στερεών με τη μορφή της δύναμης εφαπτομενική προς την επιφάνεια και εμποδίζουν την αμοιβαία κίνησή τους. Είναι, με τη σειρά του, διαιρείται σε στατική (στατική τριβή) και κινηματικό. Στατική τριβή εμφανίζεται όταν προσπαθείτε να μετακινήσετε ένα σώμα σε σχέση με μια άλλη στάση. Κινηματική υπάρχει μεταξύ των κινούμενων σωμάτων, που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Εξωτερικές τριβής μπορεί να διαιρεθεί σε κυλίσεως και τριβή ολίσθησης.

Ποια είναι η φυσική σημασία της τριβής; Είναι χρήσιμο ή επιβλαβείς; Με την πρώτη ματιά, η τριβή εμποδίζει μόνο να μας φορέσει μηχανικά μέρη, ελαστικά αυτοκινήτων, οι σόλες παπουτσιών διαγράφονται, κλπ Και η δημιουργία .. αέναη κίνηση απλά δεν είναι δυνατόν γι 'αυτό το λόγο. Αλλά εξετάσουμε προσεκτικά στενά. Η τριβή εξαφανιστούν - μπορούμε ούτε να περπατήσει, ούτε να ρίχνεις το βιβλίο ή να τραβήξει μακριά το αυτοκίνητο ή να σταματήσει να κινείται. Ένας τεράστιος αριθμός των φυσικών φαινομένων στον κόσμο βασίζεται στην τριβή. Τα δύο κύρια επιτεύγματα της ανθρωπότητας που έχουν διαμορφώσει την εξέλιξη του πολιτισμού - η παραγωγή της φωτιάς και την εφεύρεση του τροχού - θα ήταν αδύνατη χωρίς αυτήν.

Το φαινόμενο αυτό βασίζεται στις ανωμαλίες του κάθε οργανισμού: μία βαθμίδα σε επαφή πάντα προσκολλώνται στην επιφάνεια τραχύτητα του άλλου. Για μια τελείως λεία (π.χ., προσεκτικά γυαλισμένα) επιφάνειες σφικτά ένα δίπλα στο άλλο, οι νόμοι της μοριακής τριβής με βάση την αμοιβαία έλξη των μορίων.

Μελετώντας τριβολογία επιστήμης τριβής. Το 1781, η γαλλική φυσικός C. Coulomb συνταγοποιούνται τους βασικούς νόμους της ξηράς τριβής. Εμπειρικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η δύναμη τριβής είναι το F, που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της ολισθήσεως, είναι ευθέως ανάλογη προς τη δύναμη που ενεργεί επί ενός σώματος Ν κανονική πίεση. Αυτή η σχέση έχει ως ακολούθως:

N: F = k ∙ Ν?

όπου η ποσότητα k - συντελεστής τριβής (αναλογικό συντελεστή). Η αξία της υπολογίστηκε ως εξής: Το σώμα τοποθετείται επί του κεκλιμένου επιπέδου και από την κλίση αυτή επιτυγχάνεται μια ομοιόμορφη κίνηση. Στην περίπτωση αυτή, η δύναμη τριβής F είναι ίσο με την κινητήρια δύναμη της P:

F = Ρ ∙ sin ένα?

Η δύναμη Ν (κανονική δύναμη πίεσης) είναι ίση με Ρ ∙ cos α? κατά συνέπεια k = tg α. Ο συντελεστής τριβής είναι εδώ η εφαπτομένη της γωνίας κλίσης επιφάνειας στην οποία το σώμα ολισθητήρα ομοιόμορφα, δηλ. Ε Σε μια σταθερή ταχύτητα.

Στην πράξη, η τιμή του μπορεί να υπολογιστεί μόνο κατά προσέγγιση. Η επιφάνεια του σώματος, συνήθως σε ένα ή τον άλλο μολυσμένο βαθμό είναι οξείδια, σκουριά και άλλες ακαθαρσίες. συντελεστής τριβής προσδιορίζεται για κατά ζεύγη συνδυασμούς διαφορετικών υλικών από τα πειράματα, εισάγεται σε ειδικά τραπέζια αναφοράς.

Τροχαίο τριβή πηγάζει από το γεγονός ότι ένα κινούμενο τροχό είναι ελαφρώς πιέζεται στην επιφάνεια του δρόμου, δηλ. E. Έχει να ξεπεράσει ένα μικρό ύψωμα. Το πιο δύσκολο ο δρόμος, τόσο μικρότερη είναι η πρόσκρουση και μικρότερη δύναμη τριβής. Η αξία της υπολογίζεται στην περίπτωση αυτή από τον τύπο: F = k ∙ N / r, όπου το R - τιμή της ακτίνας τροχού. Κατά συνέπεια, η κυλιόμενη συντελεστής τριβής έχει μία διάσταση μήκους. Συνήθως εκφράζεται σε εκατοστόμετρα, σε αντίθεση με το συρόμενο συντελεστή τριβής, η οποία είναι μια αδιάστατη ποσότητα.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η εσωτερική συντελεστής τριβής υπάρχει όχι μόνο σε στερεά αλλά και σε υγρά. Τα υδραυλικά συχνά απαιτούνται για τον υπολογισμό της ειδικής απώλεια ενέργειας σε υδραυλικά συστήματα που προκύπτουν στους αγωγούς. Πρόκειται για δύο ειδών: απώλεια κατά την διάρκεια καταγωγής σε ευθεία σωλήνες με ομοιόμορφη ροή, και τοπική απώλεια λόγω - παραμόρφωσης ροής λόγω μεταβολών στο σχήμα του καναλιού (συστολή, διαστολή, περιστροφή). Οι υδραυλικές απώλειες υπολογίζονται χρησιμοποιώντας την ίδια αξία, η οποία ονομάζεται «συντελεστής υδραυλικού τριβής».