Terug in schooljaren, in de zevende of achtsteklas maakt elke persoon kennis met een nieuw concept van dynamische fysica - wrijving. Velen die opgroeien, vergeten echter wat wrijving is en hoe deze kracht werkt. Laten we proberen dit onderwerp te begrijpen.
Conceptdefinitie
Wrijving is een fenomeen dat omvat:de volgende betekenis: wanneer twee lichamen met elkaar in contact komen, ontstaat er een speciale interactie op de plaats van hun contact, die verhindert dat de lichamen ten opzichte van elkaar blijven bewegen. Het is duidelijk dat de waarde van de interactie van deze lichamen kan worden berekend. De wrijvingskracht karakteriseert deze interactie precies kwantitatief. Als er wrijving optreedt tussen vaste stoffen (bijvoorbeeld de interactie van een boek met een boekenplank of een appel met een tafel), dan wordt deze interactie droge wrijving genoemd.
Het moet duidelijk zijn dat wrijving een kracht is die:elektromagnetische aard. Dit betekent dat de oorzaak van deze kracht de interactie is tussen de deeltjes waaruit dit of dat lichaam bestaat.
Wat is wrijving?
Vanwege de verscheidenheid aan bestaande in onze wereldobjecten kan worden vastgesteld dat elk van hen zijn eigen structuur heeft en individuele eigenschappen heeft. Dit betekent dat de interactie tussen verschillende objecten anders zal zijn. Voor een goed begrip van de essentie en competente oplossing van veel problemen in de natuurkunde, is het gebruikelijk om drie soorten wrijving voorwaardelijk te scheiden. Laten we ze dus allemaal afzonderlijk analyseren:
- Eerste wrijving is de statische wrijving die optreedt wanneerafwezigheid van relatieve beweging van twee lichamen. We zien er overal voorbeelden van, omdat de kracht die uit deze wrijving ontstaat, objecten in evenwicht houdt. Bijvoorbeeld goederen op een bewegende transportband, een spijker die in een muur is geslagen of een persoon die op de grond staat.
- Glijdende wrijving: - dit is voorwaardelijk de tweede wrijving.De waarde van glijden wordt op deze manier bepaald: wanneer een kracht wordt uitgeoefend op een lichaam in evenwicht, die groter is dan de wrijvingskracht in rust, begint de kracht van glijdende wrijving te werken en beweegt het lichaam van zijn plaats.
- Tenslotte, rollende wrijving;het uitleggen van de interactie van twee lichamen, een vandie over het oppervlak van een ander rolt. Het verschil in rol- en schuifwrijving wordt verklaard door het feit dat bij elke beweging de lichaamsdelen over de lengte van het contactoppervlak verschuiven, en in plaats van verbroken intermoleculaire bindingen, nieuwe worden gevormd. En in het geval dat het wiel rolt zonder te slippen, worden moleculaire bindingen verbroken bij het veel sneller optillen van delen van het wiel dan bij het glijden. Het blijkt dat de rollende wrijvingskracht kleiner is dan de glijdende kracht.
Waar en hoe kan wrijving worden gebruikt?
Wrijving is een onvervangbaar fenomeen, zonder welke wezou niet in staat zijn om basisdingen te doen: lopen, zitten of gewoon voorwerpen in hun handen houden. Onderschat daarom het belang van wrijving niet. Zoals de Franse natuurkundige Guillaume zei: "Als er geen wrijving zou zijn, zou onze aarde zonder enige ruwheid zijn, het zou zijn als een vloeibare druppel."
Misschien wel het beste voorbeeld, dat het meest nauwkeurig iskarakteriseert wrijving, is het werk van het wiel. Zelfs in de oudheid werd opgemerkt dat de krachten van rollende wrijving veel kleiner zijn dan de krachten van glijdende wrijving. Het zijn de onmiskenbare voordelen van rolwrijving die ertoe hebben geleid dat mensen boomstammen of rollen gebruiken om zware en omvangrijke lasten te verplaatsen. In de loop van de tijd verbeterden mensen hun kennis van de verbazingwekkende eigenschappen van rollende wrijving, observeerden ze de beweging van objecten onder invloed van wrijvingskrachten en vonden uiteindelijk het wiel uit! In de moderne wereld is het onmogelijk om je een leven voor te stellen zonder deze onvervangbare onderdelen, omdat de wielen de tweede "motoren" van elk transport zijn!
Hoe de wrijvingskrachtwaarde berekenen?
Zoals elke andere kracht heeft de wrijvingskracht forcegehele waarden. Om nauwkeurig te kunnen bepalen hoeveel kracht nodig is voor beweging of ander soort werk, is het noodzakelijk om de statische wrijvingskracht te berekenen. Dit wordt meestal gedaan door ingenieurs wanneer ze bijvoorbeeld fabrieken bouwen of nieuwe apparaten uitvinden. Maar zelfs gewone schoolkinderen worden geconfronteerd met bepaalde taken waarbij het nodig is om de wrijvingskracht te berekenen. Dus om de waarde ervan te berekenen, hoeft u alleen maar een eenvoudige formule te gebruiken: Fwrijving = K * N, waarbij k de wrijvingscoëfficiënt is.De waarde van alle coëfficiënten hangt altijd af van het oppervlak van het object waarlangs het lichaam beweegt of waarmee het interageert. De "N" in onze formule betekent de kracht van de reactie van de steun op het lichaam. Het hangt voornamelijk af van het gewicht van het lichaam dat in contact staat met het steunoppervlak.
We berekenen de waarde van de kracht in het probleem
Stel dat een lichaam met een massa van m = 3 kg zich ophorizontaal schoolbord. De wrijvingscoëfficiënt tussen de houten plank en het lichaam is 0,3. Hoe vind je de waarde van de wrijvingskracht? Het is heel eenvoudig, het enige wat u hoeft te doen is onze waarden in de formule te vervangen. Je moet er alleen rekening mee houden dat N in dit geval gelijk is aan het gewicht van het lichaam (volgens de derde wet van Newton). Dus de benodigde kracht is (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 H.
