Retour dans les années scolaires, en septième ou huitièmeclasse, chaque personne se familiarise avec un nouveau concept de physique dynamique - la friction. Cependant, beaucoup, en grandissant, oublient ce qu'est la friction et comment cette force fonctionne. Essayons de comprendre ce sujet.
Définition du concept
La friction est un phénomène qui comprendla signification suivante: lorsque deux corps entrent en contact l'un avec l'autre, une interaction particulière se forme à l'endroit de leur contact, ce qui empêche les corps de continuer à se déplacer l'un par rapport à l'autre. Il est clair que la valeur de l'interaction de ces corps peut être calculée. La force de frottement caractérise précisément cette interaction quantitativement. Si une friction se produit entre des solides (par exemple, l'interaction d'un livre avec une étagère ou d'une pomme avec une table), alors cette interaction est appelée friction sèche.
Il faut comprendre que le frottement est une force qui anature électromagnétique. Cela signifie que la cause de cette force est l'interaction entre les particules qui composent tel ou tel corps.
Qu'est-ce que la friction?
En raison de la variété d'exister dans notre mondeles objets peuvent être déterminés que chacun d'eux a sa propre structure et possède des propriétés individuelles. Cela signifie que l'interaction entre différents objets sera différente. Pour une compréhension correcte de l'essence et une solution compétente de nombreux problèmes de physique, il est habituel de séparer conditionnellement trois types de frottements. Alors, regardons chacun séparément:
- Premier frottement est le frottement statique qui se produit lorsqueaucun mouvement relatif des deux corps. On peut en voir des exemples partout, car la force générée par ce frottement maintient les objets en équilibre. Par exemple, des marchandises sur un tapis roulant en mouvement, un clou enfoncé dans un mur ou une personne debout sur le sol.
- Frottement de glissement - c'est conditionnellement le deuxième frottement. La valeur du glissement est déterminée de cette manière: lorsqu'une force est appliquée à un corps en équilibre, qui est supérieure à la force de frottement au repos, la force de frottement de glissement commence à agir, et le corps se déplace de sa place.
- Finalement, friction de roulementexpliquant l'interaction de deux corps, l'un desqui roule sur la surface d'un autre. La différence de frottement de roulement et de glissement s'explique par le fait qu'avec tout mouvement, les zones du corps sont déplacées le long de la longueur de la surface de contact et qu'au lieu de liaisons intermoléculaires rompues, de nouvelles liaisons sont formées. Et dans le cas où la roue roule sans glisser, les liaisons moléculaires sont rompues lors du levage de sections de la roue beaucoup plus rapidement que lors du glissement. Il s'avère que la force de friction de roulement est inférieure à la force de glissement.
Où et comment utiliser la friction?
La friction est un phénomène irremplaçable, sans lequel nousne serait pas capable de faire les choses de base: marcher, s'asseoir ou simplement tenir des objets dans leurs mains. Par conséquent, ne sous-estimez pas l'importance du frottement. Comme le disait le physicien français Guillaume: "S'il n'y avait pas de frottement, notre Terre serait sans une seule rugosité, ce serait comme une goutte de liquide."
Peut-être le meilleur exemple, qui est le plus préciscaractérise le frottement, est le travail de la roue. Même dans les temps anciens, on a remarqué que les forces de frottement par roulement sont bien inférieures aux forces de frottement par glissement. Ce sont les avantages indéniables du frottement de roulement qui ont amené les gens à utiliser des bûches ou des rouleaux pour déplacer des charges lourdes et volumineuses. Au fil du temps, les gens ont amélioré leurs connaissances sur les propriétés étonnantes du frottement par roulement, observé le mouvement des objets sous l'influence des forces de frottement et finalement inventé la roue! Dans le monde moderne, il est impossible d'imaginer la vie sans ces pièces irremplaçables, car les roues sont le deuxième «moteur» de tout transport!
Comment calculer la valeur de la force de friction?
Comme toute autre force, la force de frottement avaleurs entières. Afin de déterminer avec précision la force requise pour le mouvement ou d'autres types de travail, il est nécessaire de calculer la force de frottement statique. Cela est généralement fait par les ingénieurs lorsque, par exemple, ils construisent des usines ou inventent de nouveaux appareils. Cependant, même les écoliers ordinaires sont confrontés à certaines tâches où il est nécessaire de calculer la force de friction. Donc, pour calculer sa valeur, il vous suffit d'utiliser une formule simple: Ffriction = K * N, où k est le coefficient de frottement. La valeur de tous les coefficients dépend toujours de la surface de l'objet le long de laquelle le corps se déplace ou interagit. Le "N" dans notre formule signifie la force de réaction du support sur le corps. Cela dépend principalement du poids du corps, qui est en contact avec la surface d'appui.
Nous calculons la valeur de la force dans le problème
Supposons qu'un corps pesant m = 3 kg se trouve surtableau horizontal. Le coefficient de frottement entre la planche de bois et le corps est de 0,3. Comment trouvez-vous la valeur de la force de friction? Très simple, tout ce que vous avez à faire est de remplacer nos valeurs dans la formule. Vous devez juste prendre en compte que N dans ce cas est égal au poids du corps (selon la troisième loi de Newton). Ainsi, la force requise est (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 H.
