Još tijekom školske godine, u sedmom ili osmom razredu, svaka se osoba upoznaje s novim konceptom dinamičke fizike - trenjem. Međutim, mnogi, sazrijevši, zaborave što je trenje i kako ta sila djeluje. Pokušajmo razumjeti ovu temu.
Definicija pojma
Trenje je pojava koja ima sljedeće značenje: kada dva tijela dođu u dodir jedno s drugim, na mjestu njihovog dodira nastaje posebna interakcija koja sprječava da se tijela nastave kretati jedno u odnosu na drugo. Jasno je da je moguće izračunati vrijednost interakcije ovih tijela. Sila trenja kvantitativno karakterizira ovu interakciju. Ako dođe do trenja između krutih tijela (na primjer, interakcija knjige s policom za knjige ili jabuke sa stolom), tada se ta interakcija naziva suhim trenjem.
Treba razumjeti da je trenje sila elektromagnetske prirode. To znači da je uzrok ove sile interakcija između čestica koje čine ovo ili ono tijelo.
Što je trenje?
Zbog raznih artikala koji postoje u našem svijetu, možeteutvrditi da svaki od njih ima svoju strukturu i pojedinačna svojstva. To znači da će interakcija između različitih stavki biti različita. Za ispravno razumijevanje suštine i kompetentno rješenje mnogih problema u fizici, uobičajeno je uvjetno odvojiti tri vrste trenja. Dakle, analizirajmo svaki zasebno:
- Prvo trenje je statičko trenje koje nastaje kada nema relativnog kretanja dvaju tijela. Njegove primjere možemo vidjeti posvuda, jer sila nastala ovim trenjem drži predmete u ravnoteži. Na primjer, roba na pokretnoj traci, čavao zabijen u zid ili osoba koja stoji na podu.
- Trenje klizanja je uvjetno drugo trenje. Vrijednost klizanja definirana je na sljedeći način: kada se na tijelo u ravnoteži primijeni sila koja je veća od sile statičkog trenja, sila trenja klizanja počinje djelovati i tijelo se kreće.
- I konačno, trenje kotrljanja, koje objašnjava interakciju dvaju tijela, od kojih se jedno kotrlja preko površine drugog. Razlika u trenju kotrljanja i klizanja objašnjava se činjenicom da se pri bilo kojem kretanju pomiču područja tijela duž duljine dodirne površine, a umjesto prekinutih međumolekularnih veza nastaju nove. A u slučaju kada se kotač kotrlja bez klizanja, molekularne veze pucaju mnogo brže kada se dijelovi kotača podignu nego kada klize. Ispada da je sila trenja kotrljanja manja od sile klizanja.
Gdje i kako se trenje može koristiti?
Trenje jenezamjenjiv fenomen, bez kojeg ne bismo mogli raditi elementarne stvari: hodati, sjediti ili jednostavno držati predmete u rukama. Stoga nemojte podcjenjivati važnost trenja. Kao što je rekao francuski fizičar Guillaume: "Kad ne bi bilo trenja, naša bi Zemlja bila bez ijedne hrapavosti, bila bi kao kap tekućine."
Možda najbolji primjer koji najtočnije karakterizira trenje je rad kotača. Još u antici je uočeno da su sile trenja kotrljanja mnogo manje od sila trenja klizanja. Upravo su neosporne prednosti trenja kotrljanja uzrokovale da ljudi stavljaju trupce ili valjke za premještanje teških i glomaznih tereta. S vremenom su ljudi poboljšali svoje znanje o nevjerojatnim svojstvima trenja kotrljanja, promatrali kretanje predmeta pod utjecajem sila trenja i konačno izumili kotač! U suvremenom svijetu nemoguće je zamisliti život bez ovih nezamjenjivih dijelova, jer su kotači drugi "motori" svakog transporta!
Kako izračunati vrijednost sile trenja?
Kao i svaka druga sila, sila trenja ima cjelobrojne vrijednosti. Kako bi se točno odredilo kolika je sila potrebna za kretanje ili druge vrste rada, potrebno je izračunati statičku silu trenja. Inženjeri to obično rade kada, na primjer, grade tvornice ili izmišljaju nove uređaje. Međutim, čak i obični školarci suočeni su s određenim zadacima gdje je potrebno izračunati silu trenja. Pa da prebrojimvrijednost, samo trebate koristiti jednostavnu formulu: Ftrenje=KN, gdje je k koeficijent trenja. Vrijednost svih koeficijenata uvijek ovisi o površini objekta po kojem se tijelo kreće ili u interakciji. "N" u našoj formuli znači reakcijsku silu oslonca na tijelo. Ovisi prvenstveno o masi tijela koje je u dodiru s površinom oslonca.
Izračunajte vrijednost sile u zadatku
Pretpostavimo da se tijelo mase m=3 kg nalazi na vodoravnoj dasci. Koeficijent trenja između drvene ploče i tijela je 0,3 Kako pronaći vrijednost sile trenja? Vrlo je jednostavno, sve što trebate učiniti je dodati naše vrijednosti u formulu. Samo trebate uzeti u obzir da je N u ovom slučaju jednako težini tijela (prema 3. Newtonovom zakonu). Dakle, željena sila je (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
