Още в ученическите години, в седмата или осматаклас, всеки човек се запознава с нова концепция за динамична физика - триенето. Мнозина обаче, пораствайки, забравят какво е триенето и как действа тази сила. Нека се опитаме да разберем тази тема.
Определение на понятието
Триенето е явление, което включваследното значение: когато две тела влязат в контакт помежду си, на мястото на контакта им се образува специално взаимодействие, което пречи на телата да продължат да се движат едно спрямо друго. Ясно е, че стойността на взаимодействието на тези тела може да бъде изчислена. Силата на триене точно характеризира количествено това взаимодействие. Ако между твърдите частици възникне триене (например взаимодействието на книга с рафт или ябълка с маса), то това взаимодействие се нарича сухо триене.
Трябва да се разбере, че триенето е сила, която имаелектромагнитна природа. Това означава, че причината за тази сила е взаимодействието между частиците, изграждащи това или онова тяло.
Какво е триенето?
Поради разнообразието от съществуващи в нашия святобектите могат да бъдат определени, че всеки от тях има своя структура и има индивидуални свойства. Това означава, че взаимодействието между различните обекти ще бъде различно. За правилното разбиране на същността и компетентното решение на много физически проблеми е обичайно да се разделят конвенционално три вида триене. И така, нека анализираме всеки поотделно:
- Първо триене е статичното триене, което възниква, когатоняма относително движение на двете тела. Можем да видим примери за това навсякъде, защото силата, произтичаща от това триене, поддържа предметите в равновесие. Например стоки на движещ се конвейер, пирон, забит в стена, или човек, стоящ на пода.
- Триене при плъзгане е условно второто триене. Стойността на плъзгането се определя по следния начин: когато върху тялото в равновесие се приложи сила, която е по-голяма от силата на триене в покой, силата на триене при плъзгане започва да действа и тялото се движи от мястото си.
- И накрая, триене при търкалянеобяснява взаимодействието на две тела, едно откойто се търкаля по повърхността на друг. Разликата в триенето при търкаляне и плъзгане се обяснява с факта, че при всяко движение зоните на тялото се изместват по дължината на контактната повърхност и вместо скъсани междумолекулни връзки се образуват нови. И в случая, когато колелото се търкаля без подхлъзване, молекулярните връзки се разкъсват при повдигане на участъци от колелото много по-бързо, 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 триене?
Триенето е незаменимо явление, без което ниене биха могли да правят основни неща: да ходят, да седят или просто да държат предмети в ръцете си. Ето защо не подценявайте значението на триенето. Както каза френският физик Гийом: "Ако нямаше триене, нашата Земя би била без нито една грапавост, това би било като капка течност."
Може би най-добрият пример, който е най-точенхарактеризира триенето, е работата на колелото. Още в древността се забелязва, че силите на триене при търкаляне са много по-малки от силите на триене при плъзгане. Неоспоримите ползи от триенето при търкаляне са причинили на хората да използват трупи или ролки за преместване на тежки и обемисти товари. С течение на времето хората усъвършенстваха знанията си за удивителните свойства на триенето при търкаляне, наблюдават движението на предметите под въздействието на силите на триене и накрая изобретяват колелото! В съвременния свят е невъзможно да си представим живота без тези незаменими части, защото колелата са вторите „двигатели“ на всеки транспорт!
Как да изчислим стойността на силата на триене?
Както всяка друга сила, силата на триене имацели числа. За да се определи точно колко сила е необходима за движение или други видове работа, е необходимо да се изчисли статичната сила на триене. Това обикновено се прави от инженери, когато например те изграждат фабрики или изобретяват нови устройства. Въпреки това дори обикновените ученици са изправени пред определени задачи, при които се изисква да се изчисли силата на триене. Така че, за да изчислите стойността му, просто трябва да използвате проста формула: Fтриене = K * N, където k е коефициентът на триене.Стойността на всички коефициенти винаги зависи от повърхността на обекта, по която тялото се движи или взаимодейства. „N“ във формулата ни означава силата на реакцията на опората върху тялото. Това зависи преди всичко от теглото на тялото, което е в контакт с опорната повърхност.
Изчисляваме стойността на силата в задачата
Да предположим, че е разположено тяло с маса m = 3 kgхоризонтална дъска. Коефициентът на триене между дървената дъска и тялото е 0,3. Как намирате стойността на силата на триене? Това е много просто, просто трябва да замените нашите стойности във формулата. Просто трябва да вземете предвид, че N в този случай е равно на теглото на тялото (според третия закон на Нютон). И така, необходимата сила е (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 H.
