Forța de frecare în condiții terestre însoțește orice mișcare a corpurilor. Apare atunci când două corpuri intră în contact, dacă aceste corpuri se mișcă unul față de celălalt. Forța de frecare este întotdeauna direcționată de-a lungul suprafeței de contact, spre deosebire de forța elastică, care este direcționată perpendicular (Fig. 1, Fig. 2).

Orez. 1. Diferența dintre direcțiile forței de frecare și ale forței elastice

Orez. 2. Suprafața acționează asupra barei, iar bara acționează la suprafață

Există tipuri de frecare uscate și non-uscate. Tipul uscat de frecare apare atunci când solidele intră în contact.

Luați în considerare o bară situată pe o suprafață orizontală (Fig. 3). Este afectat de forța gravitațională și de forța de reacție a suportului. Să acționăm asupra barei cu o forță mică , îndreptată de-a lungul suprafeţei. Dacă bara nu se mișcă, atunci forța aplicată este echilibrată de o altă forță, care se numește forța de frecare statică.

Orez. 3. Forța de frecare statică

Forța de frecare statică () direcție opusă și egală ca mărime cu forța care tinde să miște corpul paralel cu suprafața de contact cu un alt corp.

Odată cu creșterea forței de „forfecare”, bara rămâne în repaus, prin urmare, crește și forța de frecare statică. Cu o anumită forță, suficient de mare, bara va începe să se miște. Aceasta înseamnă că forța de frecare statică nu poate crește la infinit - există o limită superioară, mai mult decât nu poate fi. Valoarea acestei limite este forța maximă de frecare statică.

Să acționăm asupra barei cu un dinamometru.

Orez. 4. Măsurarea forței de frecare cu un dinamometru

Dacă dinamometrul acționează asupra lui cu o forță, atunci se poate observa că forța maximă de frecare statică devine mai mare odată cu creșterea masei barei, adică cu creșterea forței gravitaționale și a forței de reacție a barei. a sustine. Dacă se fac măsurători precise, acestea vor arăta că forța maximă de frecare statică este direct proporțională cu forța de reacție a suportului:

unde este modulul forței maxime de frecare statică; N– forța de reacție a suportului (presiune normală); - coeficient de frecare statică (proporţionalitate). Prin urmare, forța maximă de frecare statică este direct proporțională cu forța presiunii normale.

Dacă efectuăm un experiment cu un dinamometru și o bară de masă constantă, în timp ce întoarcem bara pe diferite laturi (schimbând zona de contact cu masa), putem vedea că forța maximă de frecare statică nu se modifică ( Fig. 5). Prin urmare, forța maximă de frecare statică nu depinde de zona de contact.

Orez. 5. Valoarea maximă a forței de frecare statică nu depinde de zona de contact

Studii mai precise arată că frecarea statică este complet determinată de forța aplicată corpului și formulei.

Forța de frecare statică nu împiedică întotdeauna corpul să se miște. De exemplu, forța de frecare statică acționează asupra tălpii pantofului, oferind în același timp accelerație și permițându-vă să mergeți pe sol fără a aluneca (Fig. 6).

Orez. 6. Forța de frecare statică care acționează asupra tălpii încălțămintei

Un alt exemplu: forța de frecare statică care acționează asupra roții unei mașini vă permite să începeți să vă deplasați fără alunecare (Fig. 7).

Orez. 7. Forța de frecare statică care acționează asupra roții mașinii

În transmisiile cu curea, acționează și forța de frecare statică (Fig. 8).

Orez. 8. Forța de frecare statică în transmisiile cu curele

Dacă corpul se mișcă, atunci forța de frecare care acționează asupra acestuia din partea laterală a suprafeței nu dispare, acest tip de frecare se numește frecare de alunecare. Măsurătorile arată că forța de frecare de alunecare este practic egală ca mărime cu forța maximă de frecare statică (Fig. 9).

Orez. 9. Forța de frecare de alunecare

Forța frecării de alunecare este întotdeauna îndreptată împotriva vitezei corpului, adică împiedică mișcarea. În consecință, atunci când corpul se mișcă numai sub acțiunea forței de frecare, îi conferă o accelerație negativă, adică viteza corpului scade constant.

Mărimea forței de frecare de alunecare este, de asemenea, proporțională cu forța presiunii normale.

unde este modulul forței de frecare de alunecare; N– forța de reacție a suportului (presiune normală); – coeficient de frecare de alunecare (proporţionalitate).

Figura 10 prezintă un grafic al dependenței forței de frecare de forța aplicată. Prezintă două zone diferite. Prima secțiune, în care forța de frecare crește odată cu creșterea forței aplicate, corespunde frecării statice. A doua secțiune, în care forța de frecare nu depinde de forța externă, corespunde frecării de alunecare.

Orez. 10. Graficul dependenței forței de frecare de forța aplicată

Coeficientul de frecare de alunecare este aproximativ egal cu coeficientul de frecare statică. De obicei, coeficientul de frecare de alunecare este mai mic decât unitatea. Aceasta înseamnă că forța de frecare de alunecare este mai mică decât forța normală de presiune.

Coeficientul de frecare de alunecare este o caracteristică a două corpuri care se freacă unul de celălalt, depinde de ce materiale sunt făcute corpurile și de cât de bine sunt prelucrate suprafețele (netede sau aspre).

Originea forțelor de frecare statice și de alunecare se datorează faptului că orice suprafață la nivel microscopic nu este plană, existând întotdeauna neomogenități microscopice pe orice suprafață (Fig. 11).

Orez. 11. Suprafeţele corpurilor la nivel microscopic

Atunci când două corpuri în contact sunt supuse unei încercări de mișcare unul față de celălalt, aceste neomogenități sunt agățate și împiedică această mișcare. Cu o cantitate mică de forță aplicată, această cuplare este suficientă pentru a preveni mișcarea corpurilor, astfel încât apare frecarea statică. Când forța exterioară depășește frecarea statică maximă, atunci cuplarea rugozității nu este suficientă pentru a ține corpurile și acestea încep să se deplaseze unul față de celălalt, în timp ce forța de frecare de alunecare acționează între corpuri.

Acest tip de frecare apare atunci când corpurile se rostogolesc unele peste altele sau când un corp se rostogolește pe suprafața altuia. Frecarea de rulare, ca și frecarea de alunecare, oferă corpului o accelerație negativă.

Apariția forței de frecare de rulare se datorează deformării corpului de rulare și a suprafeței de sprijin. Deci, o roată situată pe o suprafață orizontală o deformează pe aceasta din urmă. Când roata se mișcă, deformațiile nu au timp să-și revină, așa că roata trebuie să urce tot timpul un mic deal, ceea ce provoacă un moment de forțe care încetinește rularea.

Orez. 12. Apariția forței de frecare de rulare

Mărimea forței de frecare de rulare, de regulă, este de multe ori mai mică decât forța de frecare de alunecare, toate celelalte lucruri fiind egale. Din acest motiv, rularea este un tip comun de mișcare în inginerie.

Atunci când un corp solid se mișcă într-un lichid sau gaz, o forță de rezistență acționează asupra lui din partea mediului. Această forță este îndreptată împotriva vitezei corpului și încetinește mișcarea (Fig. 13).

Caracteristica principală a forței de rezistență este că apare numai în prezența mișcării relative a corpului și a mediului său. Adică, forța de frecare statică în lichide și gaze nu există. Acest lucru duce la faptul că o persoană poate muta chiar și o șlep grea care se află pe apă.

Orez. 13. Forță de rezistență care acționează asupra unui corp atunci când se deplasează într-un lichid sau gaz

Modulul forței de rezistență depinde de:

Din dimensiunea corpului și forma sa geometrică (Fig. 14);

Condițiile suprafeței corpului (Fig. 15);

Proprietățile unui lichid sau gaz (Fig. 16);

Viteza relativă a corpului și a mediului său (Fig. 17).

Orez. 14. Dependenţe ale modulului forţei de rezistenţă de forma geometrică

Orez. 15. Dependenţe ale modulului forţei de rezistenţă de starea suprafeţei corpului

Orez. 16. Dependențe ale modulului forței de rezistență de proprietățile unui lichid sau gaz

Orez. 17. Dependențe ale modulului forței de rezistență de viteza relativă a corpului și a mediului său

Figura 18 prezintă un grafic al dependenței forței de rezistență de viteza corpului. La o viteză relativă egală cu zero, forța de rezistență nu acționează asupra corpului. Odată cu o creștere a vitezei relative, forța de rezistență crește mai întâi lent, iar apoi rata de creștere crește.

Orez. 18. Graficul dependenței forței de rezistență de viteza corpului

La valori scăzute ale vitezei relative, forța de tracțiune este direct proporțională cu valoarea acestei viteze:

unde este valoarea vitezei relative; - coeficient de rezistenta, care depinde de tipul de mediu vascos, de forma si marimea corpului.

Dacă viteza relativă este suficient de mare, atunci forța de antrenare devine proporțională cu pătratul acestei viteze.

unde este valoarea vitezei relative; este coeficientul de rezistență.

Alegerea formulei pentru fiecare caz specific este determinată empiric.

Un corp cu o masă de 600 g se mișcă uniform de-a lungul unei suprafețe orizontale (Fig. 19). În acest caz, i se aplică o forță, a cărei valoare este de 1,2 N. Determinați valoarea coeficientului de frecare dintre corp și suprafață.

În lumea din jurul nostru, există multe fenomene fizice: tunete și fulgere, ploaie și grindină, curent electric, frecare... Raportul nostru de astăzi este dedicat frecării. De ce apare frecarea, ce afectează, de ce depinde forța de frecare? Și, în sfârșit, fricțiunea este prietenă sau dușmană?

Ce este forța de frecare?

După ce ai alergat puțin, poți să călătorești lamuritor pe poteca de gheață. Dar încearcă să o faci pe asfalt normal. Cu toate acestea, nu merită încercat. Nimic nu va funcționa. Vinovatul eșecului tău va fi o forță de frecare foarte mare. Din același motiv, este dificil să muți o masă masivă sau, să zicem, un pian.

În locul în care două corpuri se întâlnesc, există întotdeauna o interacțiune, care împiedică mișcarea unui corp pe suprafața altuia. Se numește frecare. Iar amploarea acestei interacțiuni este forța de frecare.

Tipuri de forțe de frecare

Imaginați-vă că trebuie să mutați un dulap greu. Puterea ta clar nu este suficientă. Să creștem forța de „deplasare”. În același timp, crește și forța de frecare. odihnă.Și este îndreptat în direcția opusă mișcării dulapului. În cele din urmă, forța „de mișcare” „învinge” și cabinetul începe să se miște. Acum, forța de frecare își face cont alunecare. Dar este mai mică decât forța de frecare statică și este mult mai ușor să mutați dulapul mai departe.

Desigur, trebuia să urmărești cum 2-3 oameni rostogolesc o mașină grea cu motorul oprit brusc. Oamenii care împing o mașină nu sunt oameni puternici, ci doar o forță de frecare care acționează asupra roților mașinii rulare. Acest tip de frecare apare atunci când un corp se rostogolește peste suprafața altuia. Se poate rula o minge, un creion rotund sau fațetat, roți de tren etc.. Acest tip de frecare este mult mai mică decât forța de frecare de alunecare. Prin urmare, este foarte ușor să mutați mobila grea dacă este echipată cu roți.

Dar, în acest caz, forța de frecare este îndreptată împotriva mișcării corpului, prin urmare, reduce viteza corpului. Dacă nu ar fi „firea ei dăunătoare”, care a accelerat pe o bicicletă sau cu rotile, s-ar putea bucura de călărie la infinit. Din același motiv, o mașină cu motorul oprit va continua să se miște prin inerție pentru o perioadă de timp, apoi se va opri.

Deci, amintiți-vă, există 3 tipuri de forțe de frecare:

• frecare de alunecare;
• frecare la rulare;
• rest frecare.

Rata cu care se schimba viteza se numeste acceleratie. Dar, deoarece forța de frecare încetinește mișcarea, această accelerație va fi cu semnul minus. Ar fi corect să spun sub acţiunea frecării, corpul se mişcă cu decelerare.

Care este natura frecării

Dacă te uiți la suprafața netedă a unei mese lustruite sau a gheții printr-o lupă, vei observa o rugozitate minusculă, de care corpul, alunecând sau rostogolindu-se pe suprafața ei, se agăță. La urma urmei, corpul care se mișcă de-a lungul acestor suprafețe are și proeminențe similare.

În punctele de contact, moleculele sunt atât de apropiate încât încep să se atragă reciproc. Dar corpul continuă să se miște, atomii se îndepărtează unul de celălalt, legăturile dintre ei se rup. Aceasta vibrează atomii eliberați de atracție. Aproximativ la fel ca un arc eliberat din tensiune oscilează. Percepem aceste vibrații ale moleculelor ca încălzire. De aceea frecarea este întotdeauna însoțită de o creștere a temperaturii suprafețelor de contact.

Deci există două motive pentru acest fenomen:

• nereguli pe suprafața corpurilor în contact;
• fortele de atractie intermoleculara.

De ce depinde forța de frecare?

Probabil ați observat cum sania încetinește brusc dacă intră într-o zonă nisipoasă. Și încă o observație interesantă, când este o persoană pe sanie, ea va merge într-un sens în jos de deal. Și dacă doi prieteni se mută împreună, sania se va opri mai repede. Prin urmare, forța de frecare este:

• depinde de materialul suprafețelor de contact;
• în plus, frecarea crește odată cu creșterea greutății corporale;
• acţionează în direcţia opusă mişcării.

Minunata știință a fizicii este de asemenea bună, deoarece multe dependențe pot fi exprimate nu numai în cuvinte, ci și sub formă de semne (formule) speciale. Pentru forța de frecare arată astfel:

Ftr = kN Unde:

Ftr - forța de frecare.

k - coeficient de frecare, care reflectă dependența forței de frecare de material și puritatea prelucrării acestuia. Să zicem dacă metalul se rostogolește pe metal k=0,18, dacă patinezi pe gheață k=0,02 (coeficientul de frecare este întotdeauna mai mic de unu);

N este forța care acționează asupra suportului. Dacă corpul se află pe o suprafață orizontală, această forță este egală cu greutatea corpului. Pentru un plan înclinat, este mai mică decât greutatea și depinde de unghiul de înclinare. Cu cât dealul este mai abrupt, cu atât este mai ușor să aluneci în jos și cu atât poți conduce mai mult.

Și, după ce am calculat forța de frecare în repaus a dulapului folosind această formulă, vom afla ce forță trebuie aplicată pentru a-l muta de la locul său.

Lucrul forței de frecare

Dacă asupra corpului acționează o forță, sub acțiunea căreia corpul se mișcă, atunci se lucrează întotdeauna. Lucrarea forței de frecare are propriile sale caracteristici: la urma urmei, nu provoacă mișcare, ci o împiedică. Prin urmare, munca pe care o face va fi întotdeauna negativ, adică cu semnul minus indiferent în ce direcție se mișcă corpul.

Frecarea este prieten sau dușman

Forțele de frecare ne însoțesc peste tot, aducând daune tangibile și... mari beneficii. Imaginați-vă că frecarea a dispărut. Un observator uluit ar vedea cum munții se prăbușesc, copacii se smulg din pământ, vânturile de uragan și valurile mării domină la nesfârșit pământul. Toate corpurile alunecă undeva, transportul se destramă în părți separate, deoarece șuruburile fără frecare nu își îndeplinesc rolul, o persoană urâtă invizibilă ar dezlega toate șireturile și nodurile, mobilierul, care nu este ținut de forțele de frecare, aluneca în colțul cel mai de jos al cameră.

Să încercăm să scăpăm, să scăpăm din acest haos, dar fără frecare nu putem face nici un pas. La urma urmei, frecarea este cea care ne ajută să împingem de pe sol când mergem. Acum este clar de ce drumurile alunecoase sunt acoperite cu nisip iarna...

Și, în același timp, uneori frecarea provoacă daune semnificative. Oamenii au învățat să reducă și să crească frecarea, obținând mari beneficii din aceasta. De exemplu, pentru târarea sarcinilor grele, s-au inventat roțile, înlocuind frecarea de alunecare cu rularea, care este mult mai mică decât frecarea de alunecare.

Deoarece corpul de rulare nu trebuie să se agațe de multe mici neregularități ale suprafeței, ca atunci când alunecă corpurile. Apoi au echipat roțile cu anvelope cu un model adânc (benzi de rulare).

Ați observat că toate anvelopele sunt din cauciuc și negre?

Se dovedește că cauciucul ține bine roțile pe drum, iar cărbunele adăugat cauciucului îi conferă o culoare neagră, rigiditatea și rezistența necesară. În plus, vă permite să măsurați distanța de frânare în cazul unor accidente pe drum. La urma urmei, la frânare, cauciucul lasă o urmă neagră clară.

Dacă este necesar, reduceți frecarea, utilizați uleiuri lubrifiante și unsoare uscată de grafit. O invenție remarcabilă a fost crearea diferitelor tipuri de rulmenți cu bile. Ele sunt folosite într-o varietate de mecanisme, de la o bicicletă la cele mai recente aeronave.

Există frecare în lichide?

Când un corp este staționar în apă, nu există frecare împotriva apei. Dar de îndată ce începe să se miște, apare fricțiunea, adică. apa rezistă mișcării oricăror corpuri din ea.

Aceasta înseamnă că malul, creând frecare, „încetinește” apa. Și, din moment ce frecarea apei de pe țărm îi reduce viteza, nu trebuie să înoți în mijlocul râului, deoarece acolo curentul este mult mai puternic. Peștii și animalele marine sunt modelate astfel încât frecarea corpului lor pe apă să fie minimă.

Designerii oferă aceeași raționalizare submarinelor.

Cunoașterea noastră cu alte fenomene naturale va continua. Până ne revedem, prieteni!

Dacă acest mesaj ți-a fost de folos, m-aș bucura să te văd

În condiții terestre, frecarea însoțește întotdeauna orice mișcare a corpurilor. Cu toate tipurile de mișcare mecanică, unele corpuri intră în contact fie cu alte corpuri, fie cu mediul continuu lichid sau gazos care le înconjoară. Un astfel de contact are întotdeauna o mare influență asupra mișcării. Există o forță de frecare direcționată opus mișcării.

Există mai multe tipuri de frecare:

Frecarea uscată apare atunci când corpurile solide în contact se mișcă unele față de altele.

Frecarea vâscoasă (altfel lichidă) apare atunci când corpurile solide se mișcă într-un mediu lichid sau gazos sau când un lichid sau un gaz curge pe lângă corpuri solide staționare.

Frecarea apare atunci când o forță este aplicată unui corp care încearcă să miște corpul.

Cauzele forței de frecare sunt: ​​rugozitatea suprafețelor de contact și atracția reciprocă a moleculelor corpurilor de contact.

Dar ce se întâmplă dacă luați două suprafețe perfect curate?

Legați un fir de tulpina unui pahar de sticlă și puneți-l pe o masă acoperită cu sticlă. Dacă trageți de sfoară, sticla va aluneca ușor peste sticlă. Acum umeziți paharul cu apă. Mutarea paharului va deveni mult mai dificilă. Dacă te uiți atent la sticlă, poți observa chiar și zgârieturi. Ideea este că apa a îndepărtat grăsimea și alte substanțe care poluau suprafețele de frecare. S-a format un contact între două suprafețe perfect curate și s-a dovedit că era mai ușor să faci zgârieturi (adică să smulgi bucăți de sticlă) decât să rupi (muți) un pahar.

Modalități de reducere a forței de frecare:

Slefuirea suprafetelor de frecare, aplicarea lubrifiantilor si inlocuirea frecarii de alunecare cu frecarea de rulare.

Forțele de frecare sunt de natură electromagnetică.

De ce depinde forța de frecare?

Din tipul suprafețelor de contact și din mărimea sarcinii.
La un moment dat, marele artist și om de știință italian Leonardo da Vinci, surprinzându-i pe cei din jur, a efectuat experimente ciudate: a târât o frânghie de-a lungul podelei, fie în lungime, fie strângând-o în inele. El a studiat: forța de frecare de alunecare depinde de aria corpurilor în contact?
Drept urmare, Leonardo a ajuns la concluzia că forța de frecare de alunecare nu depinde de zona corpurilor în contact, ceea ce este confirmat și de oamenii de știință moderni.

Cum se explică apariția frecării?

Suprafețele de contact ale corpurilor nu sunt niciodată perfect plane și prezintă nereguli.

Mai mult, locurile proeminențelor de pe o suprafață nu coincid cu locurile proeminențelor de pe cealaltă. Dar sub compresie, vârfurile ascuțite sunt deformate și aria de contact crește proporțional cu sarcina aplicată. Rezistența la forfecare în locurile de neregularități este cauza frecării.

În plus, nu trebuie să uităm că în cazul suprafețelor ideal netede, rezistența la mișcare va apărea din cauza forțelor de atracție dintre molecule.Aceasta explică efectul asupra forței de frecare a sarcinii - forța de presare și proprietățile materiale.

Cum se măsoară forța de frecare?

Acest lucru se poate face cu un dinamometru.
Cu o mișcare uniformă a corpului, dinamometrul arată o forță de tracțiune egală cu forța de frecare. Pentru comoditatea de a măsura, uneori, în loc să trageți cartea pe masă, puteți începe să mutați masa în sine și să țineți cartea pe loc legând-o de un arc. Forța de frecare nu se va schimba.

Unitatea de măsură a forței de frecare în SI (ca orice altă forță) este 1 Newton.

Ce este mai profitabil: rularea sau alunecarea?

Care este mai bine, alunecarea sau rostogolirea? Desigur, rularea este mai profitabilă decât alunecarea. Este nevoie de mult mai puțină forță pentru a continua rularea decât pentru a continua alunecarea cu aceeași viteză. Prin urmare, este clar că vara se plimbă cu o căruță, și nu cu o sanie.

Dar de ce roțile lasă loc derapajelor iarna? Chestia este că roțile sunt mai profitabile decât derapajele doar atunci când rulează. Și pentru ca roțile să se rostogolească, trebuie să existe un drum solid, neted sub ele și, de asemenea, să nu alunece.

EXPERIENŢĂ. Comparația dintre forța de frecare de alunecare și forța de frecare de rulare.

Pune un pahar rotund (nu fațetat) pe masă și împinge-l astfel încât să alunece cu fundul pe masă. În mișcare, paharul se va opri.
Acum puneți același pahar pe o parte și împingeți-l cu aceeași forță.Paharul, rostogolindu-se, se va deplasa mai departe. Ce s-a întâmplat?
Greutatea paharului nu s-a schimbat, pereții și fundul acestuia sunt din aceeași sticlă, masa este aceeași.
Chestia este că acum sticla se rostogolește, nu alunecă, iar mișcarea sa este încetinită de forța de frecare de rulare, care este de multe ori mai mică decât forța de frecare de alunecare. În multe cazuri, se dovedește a fi de 50 de ori mai mult decât frecarea de rulare!

Frecarea încetinește întotdeauna mișcarea; pentru a depăși frecarea de tot felul, se consumă o cantitate imensă de combustibil valoros.
Frecarea cauzează uzura suprafețelor de frecare.

ISTORIA STUDIULUI FRICȚIEI

Primul studiu al legilor frecării aparține celebrului om de știință și artist italian Leonardo da Vinci (secolul al XV-lea):
forța de frecare care rezultă din contactul unui corp cu suprafața altui corp este proporțională cu forța de apăsare, îndreptată împotriva direcției de mișcare și nu depinde de aria de contact a suprafețelor de contact.

El a măsurat forța de frecare care acționează asupra barelor de lemn care alunecă de-a lungul plăcii și, plasând barele pe diferite fețe, a determinat dependența forței de frecare de suprafața suportului. Dar, din păcate, lucrările lui Leonardo da Vinci nu au fost publicate.

Cu toate acestea, abia la sfârșitul secolului al XVIII-lea, oamenii de știință G. Amonton și Sh.O. Coulomb a introdus o nouă constantă fizică - coeficientul de frecare (k).

După aceea, a fost derivată formula pentru forța de frecare:

Ftr = kN

Unde N este forța de reacție a suportului, corespunzătoare forței de presiune produsă de corp pe suprafață.

Dacă corpul se află pe o suprafață orizontală, atunci N = Fstrand

Valorile coeficientului de frecare pentru diferite materiale pot fi găsite în cărțile de referință.

Se știe de mult timp că suprafețele lubrifiate cu grăsime sau chiar pur și simplu umezite cu tobogan cu apă mult mai ușor. În 1886, O. Reynolds a creat prima teorie a lubrifierii.
Și la începutul secolului al XX-lea a apărut tribologia - știința care studiază frecarea.

Uneori, frecarea este „rău”!

Frecarea incetineste miscarea; pentru a depăși frecarea de tot felul, se consumă o cantitate imensă de combustibil valoros.
Frecarea cauzează uzura suprafețelor de frecare: tălpile, anvelopele auto, piesele mașinii sunt șterse. Ei încearcă să reducă frecarea dăunătoare.

Dar uneori frecarea este bună!

Apoi încearcă să o mărească, de exemplu, când merg pe gheață.

Dacă nu ar exista frecare?

Câștigătorul Premiului Nobel, fizicianul elvețian Charles Guillaume a spus: „Imaginați-vă că frecarea poate fi eliminată complet, atunci niciun corp, fie că este de dimensiunea unui bloc de piatră sau mic, ca un grăunte de nisip, nu se va sprijini vreodată unul pe celălalt, totul. va aluneca și se va rostogoli până când nu va fi la același nivel. Dacă nu ar exista frecare, Pământul ar fi fără denivelări, ca un lichid.”

CITEȘTE TOTUL DESPRE FRICAȚIE

Despre fricțiuni pentru curioși..........

INTERESANT

O creștere a forței de rezistență la mișcare cu o creștere a vitezei duce la o mișcare uniformă constantă a unui corp atunci când căde de la o înălțime mare într-un lichid sau gaz (de exemplu, în atmosferă). Deci un parașutist înainte de a deschide parașuta poate dobândi o viteză de numai până la 50 m/s, iar picăturile de ploaie, în funcție de dimensiunea lor, ajung la viteze de la 2 la 7 m/s.

Cel mai mic coeficient de frecare pentru un corp solid (0,02) este teflonul cunoscut de tine. Fiecare persoană modernă are oale și tigăi cu strat de teflon antiaderent în bucătărie.

Dacă toate ferestrele unui tren în mișcare sunt deschise în același timp, atunci fluxul de aer din jurul acestuia se va deteriora atât de mult încât rezistența la mișcare va crește cu aproximativ un sfert.

Costumele special concepute pentru pescuitul sub apă și apnea au un finisaj ultra-neted la exterior pentru a reduce pierderile de frecare pe măsură ce aluneci prin apă.

ÎNTREBARE PENTRU TOȚI!

Calul trage căruța. Unde este utilă forța de frecare și unde este dăunătoare?
Ah, haide!

Forța de frecare (Ftr.) este forța care apare atunci când suprafețele a două corpuri intră în contact și împiedică mișcarea relativă a acestora. Apare datorită forțelor electromagnetice care decurg din atomi și molecule în punctul de contact al acestor două obiecte.

Pentru a opri un obiect în mișcare, forța trebuie să acționeze în direcția opusă față de direcția de mișcare. De exemplu, dacă împingi o carte peste o masă, aceasta va începe să se miște. Forța cu care ați acționat asupra cărții o va mișca. Cartea alunecă, apoi încetinește și se oprește din cauza influenței forței de frecare.

Caracteristicile forțelor de frecare

Frecarea, care a fost menționată mai sus, care se manifestă atunci când obiectele se mișcă, se numește exterioară sau uscată. Dar poate exista și între părți sau straturi ale unui obiect (lichid sau gazos), acest tip se numește intern.
Caracteristica principală este dependența frecării de viteza mișcării relative a corpurilor.
Există și alte trăsături caracteristice:

• apariția la contactul a două corpuri în mișcare de către suprafețe;
• acțiunea sa este paralelă cu zona de contact;
• direcționat opus vectorului viteza corpului;
• depinde de calitatea suprafețelor (netede sau aspre), obiecte care interacționează;
• forma sau dimensiunea unui obiect care se deplasează într-un gaz sau lichid afectează mărimea forței de frecare.

Tipuri de frecare

Există mai multe tipuri. Să ne uităm la diferențele lor. O carte care alunecă pe o masă este afectată de frecare de alunecare.

forța de frecare de alunecare

Unde N este forța de reacție a suportului.

Acordați atenție unor situații:

Dacă o persoană merge cu bicicleta, atunci frecarea care apare în timpul contactului roții cu drumul este frecarea de rulare. Acest tip de forță este mult mai mic decât forța de frecare de alunecare.

Forța de frecare de rulare

Valori semnificativ mai mici ale acestui tip de forță sunt folosite de persoanele care folosesc roți, role și rulmenți cu bile în diferite părți mobile ale dispozitivelor.

Charles Augustin Coulomb, în ​​lucrarea sa despre teoria frecării, a propus să calculeze forța frecării de rulare după cum urmează:

unde λ este coeficientul de frecare la rulare, R este raza rolei sau roții, P este greutatea corpului.
Imaginați-vă o situație în care o persoană încearcă să mute o canapea dintr-un loc în altul. O persoană acționează pe canapea cu o oarecare forță, dar nu o poate mișca. Acest lucru se datorează faptului că canapeaua nu accelerează. Adică, rezultatul acțiunii forțelor externe asupra canapea este zero. Prin urmare, forța unei persoane este compensată de o forță egală ca mărime, dar îndreptată în direcția opusă. Aceasta este forța de frecare statică.

F tr. n. acționează ca răspuns la forțele care tind să provoace deplasarea unui obiect staționar. Dacă nu există nicio influență externă asupra unui obiect staționar, atunci mărimea acestei forțe este zero. Dacă apare o influență externă (F), atunci forța de frecare statică crește la maximum și atunci corpul începe să se miște. Mărimea forței de frecare de alunecare coincide practic cu forța de frecare statică maximă.

,
μ este coeficientul de frecare.
Ungerea, cel mai adesea sub forma unui strat subțire de lichid, reduce frecarea.
Lichidele sau gazele sunt medii speciale în care se manifestă și acest tip de forță. În aceste medii, frecarea apare doar în timpul mișcării obiectului. Este imposibil să vorbim despre forța frecării statice în aceste medii.

Forța de frecare în lichide și gaze

Acest tip de forță se numește forța de rezistență a mediului. Încetinește mișcarea unui obiect. Forma mai simplificată a obiectului afectează amploarea forței de antrenare - este redusă semnificativ. Prin urmare, în construcțiile navale, se folosesc corpuri aerodinamice ale navelor sau submarinelor.
Forța de rezistență a mediului depinde de:

• dimensiunile geometrice și forma obiectului;
• vâscozitatea unui mediu lichid sau gazos;
• starea suprafeței obiectului;
• viteza unui obiect în raport cu mediul în care se află.