Zurück in den Schuljahren, im siebten oder achtenKlasse, jeder Mensch lernt ein neues Konzept der dynamischen Physik kennen - Reibung. Viele, die erwachsen werden, vergessen jedoch, was Reibung ist und wie diese Kraft funktioniert. Versuchen wir, dieses Thema zu verstehen.
Konzept definition
Reibung ist ein Phänomen, das einschließtdie folgende Bedeutung: Wenn zwei Körper miteinander in Kontakt kommen, bildet sich an der Stelle ihres Kontakts eine besondere Wechselwirkung, die verhindert, dass sich die Körper relativ zueinander weiter bewegen. Es ist klar, dass der Wert der Interaktion dieser Körper berechnet werden kann. Die Reibungskraft charakterisiert diese Wechselwirkung quantitativ genau. Wenn Reibung zwischen Festkörpern auftritt (z. B. die Wechselwirkung eines Buches mit einem Bücherregal oder eines Apfels mit einem Tisch), wird diese Wechselwirkung als Trockenreibung bezeichnet.
Es versteht sich, dass Reibung eine Kraft ist, die hatelektromagnetische Natur. Dies bedeutet, dass die Ursache dieser Kraft die Wechselwirkung zwischen den Partikeln ist, aus denen dieser oder jener Körper besteht.
Was ist Reibung?
Aufgrund der Vielfalt der in unserer Welt existierendenObjekte können bestimmt werden, dass jedes von ihnen seine eigene Struktur und individuelle Eigenschaften hat. Dies bedeutet, dass die Interaktion zwischen verschiedenen Objekten unterschiedlich ist. Für ein korrektes Verständnis des Wesens und eine kompetente Lösung vieler Probleme in der Physik ist es üblich, herkömmlicherweise drei Arten von Reibung zu unterteilen. Analysieren wir also jedes einzeln:
- Erste Reibung ist die Haftreibung, die auftritt, wennkeine Relativbewegung der beiden Körper. Wir können überall Beispiele dafür sehen, weil die Kraft, die aus dieser Reibung entsteht, Objekte im Gleichgewicht hält. Zum Beispiel Waren auf einem sich bewegenden Förderband, ein in eine Wand gerammter Nagel oder eine auf dem Boden stehende Person.
- Gleitreibung - dies ist bedingt die zweite Reibung.Der Wert des Gleitens wird auf diese Weise bestimmt: Wenn auf einen im Gleichgewicht befindlichen Körper eine Kraft ausgeübt wird, die größer ist als die Reibungskraft im Ruhezustand, beginnt die Gleitreibungskraft zu wirken und der Körper bewegt sich von seinem Platz.
- Und endlich, RollreibungErklärung der Wechselwirkung zweier Körper, einer vondie über die Oberfläche eines anderen rollt. Der Unterschied zwischen Roll- und Gleitreibung erklärt sich dadurch, dass sich bei jeder Bewegung die Körperbereiche über die Länge der Kontaktfläche verschieben und anstelle von gebrochenen intermolekularen Bindungen neue gebildet werden. Und für den Fall, dass das Rad ohne zu rutschen rollt, werden Molekülbindungen beim Anheben von Radabschnitten viel schneller aufgebrochen als beim Rutschen. Es stellt sich heraus, dass die Rollreibungskraft geringer ist als die Gleitkraft.
Wo und wie kann Reibung eingesetzt werden?
Reibung ist ein unersetzliches Phänomen, ohne das wirgrundlegende Dinge nicht tun können: gehen, sitzen oder einfach nur Gegenstände in den Händen halten. Unterschätzen Sie daher nicht die Bedeutung der Reibung. Wie der französische Physiker Guillaume sagte: "Wenn es keine Reibung gäbe, wäre unsere Erde ohne eine einzige Rauheit, sie wäre wie ein Flüssigkeitstropfen."
Vielleicht das beste Beispiel, das am genauesten istcharakterisiert die Reibung, ist die Arbeit des Rades. Schon in der Antike wurde festgestellt, dass die Rollreibungskräfte viel geringer sind als die Gleitreibungskräfte. Es sind die unbestreitbaren Vorteile der Rollreibung, die dazu geführt haben, dass Menschen Holzstämme oder Rollen verwenden, um schwere und sperrige Lasten zu bewegen. Im Laufe der Zeit verbesserten die Menschen ihr Wissen über die erstaunlichen Eigenschaften der Rollreibung, beobachteten die Bewegung von Objekten unter dem Einfluss von Reibungskräften und erfanden schließlich das Rad! In der modernen Welt sind diese unersetzlichen Teile aus einem Leben nicht mehr wegzudenken, denn Räder sind die zweiten "Motoren" jedes Transports!
Wie berechnet man den Reibungskraftwert?
Wie jede andere Kraft hat die Reibungskraftganzzahlige Werte. Um genau zu bestimmen, wie viel Kraft für Bewegungen oder andere Arbeiten erforderlich ist, muss die Haftreibungskraft berechnet werden. Dies tun in der Regel Ingenieure, wenn sie beispielsweise Fabriken bauen oder neue Geräte erfinden. Aber auch normale Schulkinder stehen vor bestimmten Aufgaben, bei denen es erforderlich ist, die Reibungskraft zu berechnen. Um seinen Wert zu berechnen, müssen Sie nur eine einfache Formel verwenden: FReibung = K * N, wobei k der Reibungskoeffizient ist.Der Wert aller Koeffizienten hängt immer von der Oberfläche des Objekts ab, entlang derer sich der Körper bewegt oder mit dem er interagiert. Das "N" in unserer Formel bedeutet die Reaktionskraft der Stütze auf den Körper. Sie hängt in erster Linie vom Gewicht des Körpers ab, der mit der Auflagefläche in Kontakt steht.
Wir berechnen den Wert der Kraft im Problem
Angenommen, ein Körper mit einer Masse von m = 3 kg befindet sich aufhorizontale Tafel. Der Reibungskoeffizient zwischen Holzbrett und Korpus beträgt 0,3. Wie findet man den Wert der Reibungskraft? Es ist ganz einfach, Sie müssen nur unsere Werte in die Formel einsetzen. Sie müssen nur berücksichtigen, dass N in diesem Fall gleich dem Gewicht des Körpers ist (gemäß dem dritten Newtonschen Gesetz). Die erforderliche Kraft ist also (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 Stunden.
