Još tokom školske godine, u sedmom ili osmom razredu, svaka osoba se upoznaje sa novim konceptom dinamičke fizike - trenjem. Međutim, mnogi, sazrevši, zaborave šta je trenje i kako ta sila funkcioniše. Pokušajmo razumjeti ovu temu.
Definicija koncepta
Trenje je pojava koja ima sljedeće značenje: kada dva tijela dođu u dodir jedno s drugim, na mjestu njihovog dodira se formira posebna interakcija, koja sprečava 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 sa policom za knjige ili jabuke sa stolom), tada se ova interakcija naziva suvo trenje.
Treba shvatiti da je trenje sila koja ima elektromagnetnu prirodu. To znači da je uzrok ove sile interakcija između čestica koje čine ovo ili ono tijelo.
Šta je trenje?
Zbog raznih artikala koji postoje u našem svijetu, možeteutvrditi da svaki od njih ima svoju strukturu i individualna svojstva. To znači da će interakcija između različitih stavki biti različita. Za ispravno razumijevanje suštine i kompetentno rješenje mnogih problema u fizici, uobičajeno je da se uvjetno odvoje tri vrste trenja. Dakle, analizirajmo svaki posebno:
- Prvo trenje je statičko trenje koje nastaje kada nema relativnog kretanja dvaju tijela. Njegove primjere možemo vidjeti posvuda, jer sila nastala ovim trenjem održava objekte u ravnoteži. Na primjer, roba na pokretnoj traci, ekser zabijen u zid ili osoba koja stoji na podu.
- Trenje klizanja je uslovno drugo trenje. Vrijednost klizanja je definirana na sljedeći način: kada se na tijelo u ravnoteži primjenjuje sila koja je veća od sile statičkog trenja, sila trenja klizanja počinje djelovati, a 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 dužine kontaktne površine, a umjesto prekinutih međumolekularnih veza nastaju nove. A u slučaju kada se točak kotrlja bez klizanja, molekularne veze pucaju mnogo brže kada se dijelovi kotača podignu nego prilikom klizanja. Ispostavilo se 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 ne potcjenjujte važnost trenja. Kao što je rekao francuski fizičar Guillaume: "Da nema trenja, naša Zemlja bi bila bez ijedne hrapavosti, bila bi kao kap tečnosti."
Možda najbolji primjer koji najpreciznije karakterizira trenje je rad točka. Još u antici je uočeno da su sile trenja kotrljanja mnogo manje od sila trenja klizanja. Neosporne prednosti trenja kotrljanja su navele ljude da stavljaju trupce ili valjke za pomicanje teških i glomaznih tereta. Vremenom su ljudi poboljšali svoja znanja o zadivljujućim svojstvima trenja kotrljanja, posmatrali kretanje objekata pod uticajem sila trenja i konačno izumeli točak! U savremenom svetu nemoguće je zamisliti život bez ovih nezamenljivih delova, jer su točkovi drugi "motori" svakog transporta!
Kako izračunati vrijednost sile trenja?
Kao i svaka druga sila, sila trenja ima cjelobrojne vrijednosti. Da bi se tačno 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 fabrike 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 na kojem se tijelo kreće ili u interakciji. "N" u našoj formuli označava silu reakcije oslonca na tijelu. Zavisi prvenstveno od mase tijela koje je u kontaktu sa površinom oslonca.
Izračunajte vrijednost sile u zadatku
Pretpostavimo da se tijelo mase m=3 kg nalazi na horizontalnoj dasci. Koeficijent trenja između drvene ploče i tijela je 0,3 Kako pronaći vrijednost sile trenja? Vrlo je jednostavno, sve što trebate učiniti je ubaciti naše vrijednosti u formulu. Samo treba uzeti u obzir da je N u ovom slučaju jednako težini tijela (prema Njutnovom 3. zakonu). Dakle, željena sila je (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
