Дори през учебните години, в седми или осми клас, всеки човек се запознава с нова концепция на динамичната физика - триенето. Въпреки това, мнозина, след като са узрели, забравят какво е триене и как действа тази сила. Нека се опитаме да разберем тази тема.
Определение на понятието
Тренето е явление, което има следното значение: когато две тела влязат в контакт едно с друго, на мястото на контакта им се образува специално взаимодействие, което не позволява на телата да продължат да се движат едно спрямо друго. Ясно е, че е възможно да се изчисли стойността на взаимодействието на тези тела. Силата на триене характеризира това взаимодействие количествено. Ако се появи триене между твърди тела (например взаимодействието на книга с лавица или ябълка с маса), тогава това взаимодействие се нарича сухо триене.
Трябва да се разбере, че триенето е сила, която има електромагнитна природа. Това означава, че причината за тази сила е взаимодействието между частиците, които изграждат това или онова тяло.
Какво е триене?
Поради разнообразието от артикули, които съществуват в нашия свят, можетеопределят, че всеки от тях има своя структура и има индивидуални свойства. Това означава, че взаимодействието между различните елементи ще бъде различно. За правилно разбиране на същността и компетентно решаване на много проблеми във физиката е обичайно условно да се отделят три вида триене. Така че, нека анализираме всеки един поотделно:
- Първото триене е статичното триене, което възниква, когато няма относително движение на две тела. Можем да видим примери за него навсякъде, защото силата, генерирана от това триене, поддържа обектите в баланс. Например стоки на движеща се конвейерна лента, пирон, забит в стена, или човек, стоящ на пода.
- Трененето на плъзгане е условно второто триене. Стойността на плъзгането се дефинира, както следва: когато върху тяло в равновесие се приложи сила, която е по-голяма от силата на статичното триене, силата на триене на плъзгане започва да действа и тялото се движи.
- И накрая, триенето при търкаляне, което обяснява взаимодействието на две тела, едното от които се търкаля по повърхността на другото. Разликата в триенето при търкаляне и плъзгане се обяснява с факта, че при всяко движение областите на тялото се изместват по дължината на контактната повърхност и вместо прекъснати междумолекулни връзки се образуват нови. И в случай, когато колелото се търкаля без приплъзване, молекулярните връзки се разрушават много по-бързо, когато секциите на колелото се повдигат, отколкото при плъзгане. Оказва се, че силата на триене при търкаляне е по-малка от силата на плъзгане.
Къде и как може да се използва триенето?
Тренето енезаменим феномен, без който не бихме могли да правим елементарни неща: да ходим, да седим или просто да държим предмети в ръцете си. Затова не подценявайте значението на триенето. Както каза френският физик Гийом: „Ако нямаше триене, нашата Земя щеше да бъде без нито една грапавост, щеше да е като течна капка.“
Може би най-добрият пример, който най-точно характеризира триенето, е работата на колело. Още в древността е забелязано, че силите на триене при търкаляне са много по-малки от силите на триене при плъзгане. Неоспоримите ползи от триенето при търкаляне караха хората да поставят трупи или ролки, за да преместват тежки и обемисти товари. С течение на времето хората усъвършенстваха познанията си за удивителните свойства на триенето при търкаляне, наблюдаваха движението на предметите под въздействието на силите на триене и накрая изобретиха колелото! В съвременния свят е невъзможно да си представим живота без тези незаменими части, защото колелата са вторият „двигател“на всеки транспорт!
Как да изчислим стойността на силата на триене?
Като всяка друга сила, силата на триене има цели числа. За да се определи точно колко сила е необходима за движение или други видове работа, е необходимо да се изчисли силата на статично триене. Инженерите обикновено правят това, когато, например, строят фабрики или изобретяват нови устройства. Въпреки това, дори обикновените ученици са изправени пред определени задачи, при които е необходимо да се изчисли силата на триене. Така че да го преброястойност, просто трябва да използвате проста формула: Ftriction=KN, където k е коефициентът на триене. Стойността на всички коефициенти винаги зависи от повърхността на обекта, върху който се движи или взаимодейства тялото. "N" в нашата формула означава силата на реакция на опората върху тялото. Зависи преди всичко от масата на тялото, което е в контакт с повърхността на опората.
Изчислете стойността на силата в задачата
Да приемем, че тяло с маса m=3 kg е върху хоризонтална дъска. Коефициентът на триене между дървената дъска и тялото е 0,3 Как да намерим стойността на силата на триене? Много е просто, всичко, което трябва да направите, е да включите нашите стойности във формулата. Просто трябва да вземете предвид, че N в този случай е равно на теглото на тялото (според 3-тия закон на Нютон). Така че желаната сила е (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
