Škody a výhody třecí síly: kluzné tření, odpočinek a válcování

Třecí síla nastává doslova na každém kroku. Ale lidé vědí, proč je to zapotřebí? Jaká je škoda a výhoda třecí síly? Pokusíme se to na to přijít.

Předmluva

Existuje několik sil působících na pozemské objekty, které úzce souvisejí a ovlivňují životně důležitou činnost těl. Především to gravitace elasticita (vnitřní odpor těles v reakci na posunutí jejich molekul) a podpůrná reakce. Existuje však i velmi důležité fyzické množství, které se nazývá třecí síla. Ona, na rozdíl od síly pružnosti a nezávisí na umístění těl. Při studiu to existují další zákony: koeficient tření skluzu a podpůrné síly reakce. Například, pokud potřebujete přesunout těžký skříň, od první minuty bude jasné, že to není snadné. Navíc při provádění tohoto úkolu existují určité rušení. Co zabraňuje úsilí aplikovanému na skříň? A tomu zabrání nic jiného, ​​než síla tření, jejíž princip je ve škole studován. Průběh fyziky pro stupeň 7 podrobně popisuje tento jev.

Co je pod našimi nohama?

Lidé se s ní setkávají velmi často. Výhodou tření je, že bychom nemohli udělat krok bez tohoto fyzického množství. Je to ona, která drží naše boty na povrchu, kde jsme krok. Každý z nás chodil na velmi kluzkých površích, například na ledě, a ví, že je to velmi obtížné. Proč se to děje? Než začneme hovořit o škodě a výhodách tření, zjistíme, co to je.

Podstata konceptu

Síla tření je vzájemné působení dvou těl, které vznikají v místě jejich kontaktu a zabraňují jim pohybovat se navzájem. Existuje několik typů tření - odkládání, posuvu a válcování.

Příčiny

Prvním důvodem je nezměněná drsnost povrchu. Tento indikátor ovlivňuje druh třecí síly, která nastane. Když mluvíme o hladkých površích, například kovové střechy nebo ledové části, jejich drsnost je téměř neviditelná, ale to neznamená, že neexistuje - je přítomna na mikroskopické úrovni. V tomto případě působí síla kluzného tření. Ale pokud mluvíme o skříni, stojíme na koberci, tady nerovnosti obou objektů významně narušují vzájemný pohyb. Druhým důvodem je elektromagnetická molekulární odpuzování, ke které dochází v místě styku objektů.

Tření v klidu

Co se stane, když se snažíme přesunout skříňku, ale nemůžeme ji posunout o centimetr. Co udrží položku na jednom místě? To je síla tření míru. Faktem je, že vynaložené úsilí je kompenzováno silou suchého tření mezi skříní a podlahou.

Škody a výhody třecí síly

Právě třecí síla míru nedovoluje, aby se šňůrky na botách rozvinuly, hřebík, který jsme právě vnesli do stěny, udržuje šatnu na svém místě. Bez ní by bylo nemožné se pohybovat na povrchu země buď na lidi, zvířata nebo auta. Je také přítomno škodlivé tření. To se děje v poměrně globálním měřítku, například síla statického tření může vést k deformaci trupu lodí.

Vědecké poznatky

Za účelem přesunu skříně je nutné použít sílu, která přesahuje tření. To znamená, že pokud je použitá síla menší než třecí síla, nábytek zůstane na svém místě. Kromě těchto faktorů existuje také reakční síla podpěry, která je orientována kolmo k rovině. Záleží na materiálu, z něhož je podlaha vyrobena (působí také síla elasticity). Existuje také koeficient tření, v závislosti na tom, jaké jsou oba povrchy, vzájemně spolupracující. Proto třecí síla působící na skříň se rovná součiniteli tření, který je vynásoben reakční silou podpěry (povrchu).

Kluzné tření

Abychom překonali tření, požádali jsme někoho, aby nám pomohl posunout šatnu. Co jsme objevili? Že poté, co jsme použili sílu, která překročila třecí sílu míru, šatník se nejen posunul, ale po určitou dobu i nadále pokračoval v potřebném směru, samozřejmě s naší pomocí. A vynaložené úsilí bylo přibližně stejné po celé cestě. V tomto případě nás brzdila síla posuvného tření, směřující ve směru opačném k působení. Stojí za zmínku, že jeho odpor je mnohem nižší než odpor statické třecí síly. Chcete-li tento údaj snížit, v případě potřeby použijte jiné maziv.

Třecí síla v tahu

Pokud si pamatujeme, že jednou musíme kabinu vrátit zpět, rozhodneme se jí vybavit koly. V tomto případě se výsledná interakce nazývá valivé tření, protože předmět se neklouzne, ale rotuje se na povrchu. Válcová kola budou trochu zatlačena do koberce, což vytvoří náraz, který budeme muset překonat. To způsobuje třecí sílu. Samozřejmě, pokud budeme rolovat skříň ne na koberci, ale například na parket, pak bude ještě jednodušší se pohybovat, protože povrch parkety je těžší než povrch koberce. Ze stejného důvodu jsou cyklisté na dálnici mnohem jednodušší než na pláži s jemným pískem.

Nejasná otázka

Jaká je škoda a výhoda třecí síly jakéhokoli druhu? Samozřejmě, tyto příklady jsou poněkud přehnané - v životě je všechno trochu komplikovanější. Nicméně, navzdory skutečnosti, že třecí síla má zjevné nevýhody, které vytvářejí řadu problémů v životě, je zřejmé, že bez ní by byly mnohem větší problémy. Proto tato hodnota má své vlastní výhody a nevýhody.

Negativní příklady

Mezi příklady poškození této síly je jedním z prvních míst problému stěhování těžkých břemen, rychlého opotřebování oblíbených předmětů a také neschopnosti vytvořit věčný pohybový stroj, protože kvůli třením se jakýkoli pohyb dříve nebo později zastaví, což vyžaduje zásah třetích stran.

Pozitivní body

Mezi příklady užitečnosti této síly je to, že můžeme bezpečně chodit po zemi, aniž bychom klouzali na každém kroku, naše oděvy jsou pevně usazeny a okamžitě se nestaly nepoužitelnými, protože nitě tkaniny jsou drženy třením. Lidé navíc používají princip působení této síly, kropením po kluzkých cestách, díky čemuž je možné se vyhnout mnoha nehodám a zraněním.

Závěry

Lidstvo se naučil vzájemně reagovat s touto fyzickou veličinou, zvyšovat ji a snižovat v závislosti na cílech. Naším okamžitým úkolem je pokusit se o co nejúčinnější využití.