Трение
Трение твердых тел замедляет движение твердых тел, которые соприкасаются друг с другом. В физических моделях силами трения часто пренебрегают, если они очень малы. В то же время силы трения также могут намеренно использоваться, например, когда проектируется рифленый протектор подошвы обуви, чтобы предотвратить падение на скользкой поверхности; это верно и в отношении проектирования шин автомобилей. Идея коньков заключается в том, чтобы сделать трение как можно меньшим, чтобы скользить по льду. Ударная поверхность спичечной коробки спроектирована так, что спичка нагревается в точке зажигания, когда трется по ней. Сухое трение делится на трение покоя и трение скольжения. Сухим трением называется трение без смазки, или кулоново трение, в честь Шарля-Огюстена де Кулона. Трение скольжения движущихс грузов всегда больше, чем трение покоя, и доминирует, когда тело начинает движение. Оба типа трения могут возникать одновременно или раздельно. Периодический переход трения покоя в трение скольжения и обратно называется эффектом прилипания-скольжения. Дальнейшие термины, исходя из областей применения, включают трение качения, трение сверления и ременное трение. Сила трения возрастает с ростом нормальной силы (силы, действующей перпендикулярно плоскости контакта). Коэффициент трения зависит от характеристик поверхностей. В принципе, коэффициент трения покоя больше, чем коэффициент трения движения. Величины коэффициентов определяются экспериментально.
Виды трения
Трение покоя часто является желательным эффектом. В конце концов, мы не хотим, чтобы тарелка соскользнула со стола или автомобиль тронулся на светофоре, или подошвы обуви скользили при перетягивании каната. Тяга, достигаемая автомобилями Формулы 1, из-за которой старт гонки может быть как удачным, так и неудачным, — это не что иное, как намеренное использование трения покоя.

Если трение покоя тела на наклонной плоскости больше или равно тянущему вниз усилию, тело не будет двигаться.

Трение скольжения возникает на поверхности контакта между телами, которые движутся относительно друг друга. Сила трения движения обычно меньше силы трения покоя при той же нормальной силе. Если тянущая вниз сила, действующая на тело на наклонной плоскости, больше, чем сила трения движения, тело начнет двигаться. Скатываясь со склона, каждое неподвижное тело начинает скольжение при определенном угле наклона, т. е. трение покоя переходит в трение скольжения.

Когда тело катится по поверхности, проявляется трение качения. Оно появляется из-за деформации тела, чья жесткость не идеальна. Это описывается безразмерным коэффициентом трения качения. Этот коэффициент определяется как отношение между расстоянием трения качения и радиусом катящегося тела.

В случае если трение движения и трение качения складываются, как это бывает, например, в зубчатых колесах, его называют внутренним трением качения.

Трение сверления проявляется в точке опоры тела, которое вращается вокруг своей вертикальной оси на плоскости. Каждый ребенок знаком с этим феноменом благодаря приключенческим фильмам, где трение сверления используется для разведения огня.

Трение ремней, расположенных вокруг круглых тел и натянутых с обеих сторон, описывается уравнением Эйлера-Эйтельвайна. Этот феномен называется ременным трением и оговаривает условия, при которых ремень держится на теле. Этот вид трения используется, например, в ременных передачах.

Сухое трение возникает между двумя или более поверхностями, которые движутся одна по другой. Неровности поверхности в этом процессе сглаживаются (истирание или износ). Сухое трение проявляется, например, когда используются сухие смазки (такие как графит). Его также можно уменьшить, используя шариковые подшипники.

В случае когда между двумя или более поверхностями скольжения сформировалась постоянная пленка смазки, наблюдается жидкое трение. Типичные смазки — это нефть, жир, вода и газы. Поверхности скольжения полностью отделяются одна от другой. Благодаря этому трение является следствием скольжения молекул смазки одной относительно другой. Чтобы не допустить перегрева смазки, ее необходимо охлаждать (например, в водяном радиаторе автомобиля или мотоцикла).



Текущие исследования
Используя поисковые фразы, например «текущие исследования в области трения», вы получите многочисленные ссылки на университеты и исследовательские институты, которые выполняют исследовательские проекты в области трения.
Термин «кинематика» пришел из греческого языка. Как выразить этот термин по-русски?
Что означает термин «трение» применительно к твердым телам?
Почему при движении с частыми остановками расходуется больше бензина, чем на свободной дороге?
Какие виды трения являются частью явления сухого трения?
Каковы причины трения качения?
Трение качения возникает,
Какие преимущества дает трение сверления?
Когда
В каких механических конструкциях присутствует трение качения?
В
Если между двумя поверхностями скольжения постоянно присутствует пленка смазки, это явление называется жидкостным трением. Какие смазки наиболее известны?
Почему судно на воздушной подушке испытывает такое маленькое трение?
Когда имеет смысл использовать явление трения?
Made on
Tilda