Што такое трэнне ў фізіцы?

Што такое трэнне? Якое значэнне дадзенай фізічнай велічыні? У навакольным свеце ёсць шмат цікавых фізічных з'яў: маланка, снег, град, гром. А што такое трэнне? Прааналізуем асаблівасці дадзенага працэсу, вобласці яго прымянення.

прыклады ўзнікнення

Калі разбегчыся, можна па ледзяной сцяжынцы пракаціцца на пэўную даўжыню. На асфальтавым пакрыцці падобная сітуацыя немагчымая. У чым прычына такога адрозненні? Вызначае такую розніцу трэнне. Фізіка дэталёва разглядае ўсе прычыны ўзнікнення гэтай сілы.

характарыстыка

Сіла трэння руху ўзнікае пры судотыку двух тэл. Адно з іх будзе перашкаджаць перамяшчэнню другога, гэтая сіла і з'яўляецца сілай трэння. Існуе некалькі варыянтаў такіх сіл, якія ўзнікаюць пры пэўных умовах.

разнавіднасці трэння

Калі неабходна зрушыць з месца цяжкі шафа, зрабіць гэта аднаму чалавеку досыць праблематычна. Неабходна павялічыць «зрушваецца» сілу. Пры гэтым будзе ўзрастаць і сіла трэння спакою. Яе кірунак процілегла руху перасоўванай шафы.

У той момант, калі сіла цягі набывае велічыню большую, чым трэнне спакою, шафа змяняе сваё месцазнаходжанне. У гэты момант з'яўляецца іншая сіла трэння. Паскарэнне, якім валодае трэнне руху, вызначае характар перамяшчэння. Калі яна пераважае над сілай цягі, у такім выпадку складана будзе весці гаворку аб хуткім перамяшчэнні.

Часам на аўтамабільных дарогах ўзнікаюць сітуацыі, пры якіх некалькі чалавек спрабуюць перарухаць забытай транспартны сродак. Падчас штурхання аўтамабіля яны выкарыстоўваюць сілу трэння качэння. Падчас перекатывания цела па паверхні дарогі ўзнікае паскарэнне.

Каэфіцыент трэння ў гэтым выпадку залежыць ад малюнка на шынах, стану дарожнага палатна, умоў надвор'я.

Калі па паверхні будзе перасоўвацца круглы шарык, трэнне мае нязначную велічыню. Дадзенае з'ява шырока выкарыстоўваюць у паўсядзённым жыцці. Масіўную мэбля абсталёўваюць адмысловымі колцамі, якія дазваляюць (у выпадку неабходнасці) перасоўваць яе з аднаго ўчастка памяшкання на іншы.

асаблівасці сілы

Што такое трэнне? Гэта сіла, накіраваная процілегла руху цела. Дадзеная фізічная велічыня спрыяе памяншэнню хуткасці цела. Калі б не было гэтай сілы, можна было б перасоўвацца на роліках ці веласіпедзе, не прыкладаючы для гэтага намаганняў. Менавіта існаванне сілы трэння тлумачыць перамяшчэнне транспартнага сродку на некаторую адлегласць ўжо пасля таго, як быў заглушаны рухавік. Асноўнымі відамі трэння з'яўляюцца: качэння, слізгаценне, спакой.

прырода трэння

Разважаючы над тым, што такое трэнне, неабходна выявіць прыроду ўзнікнення дадзенай сілы. Пры наяўнасці гладкай паверхні, напрыклад лёду альбо паліраванага стала, убачыць нязначныя шурпатасці можна толькі з дапамогай лупы або мікраскопа. Менавіта за іх будзе «чапляцца» цела, які перасоўваецца па паверхні. Так як пэўныя няроўнасці ёсць і ў самога рухаецца аб'екта, узнікае судотык паміж паверхнямі.

Спачатку целы прыцягваюцца адзін да аднаго, але па меры выдалення які рухаецца прадмета счапленне руйнуецца. У выніку ўзнікае ваганне атамаў, якія вызваліліся ад ўзаемнага прыцягнення. Аналагічна можна апісаць і стан расцягваецца спружыны.

Пры трэнні назіраецца павышэнне тэмпературы, то ёсць вылучаецца пэўную колькасць цяпла.

Прычыны ўзнікнення трэння

Узнікае дадзеная сіла пры наяўнасці на паверхні сутыкнення двух тэл няроўнасцяў, а таксама з-за сілы межмолекулярных ўзаемадзеяння.

Залежыць сіла трэння ад матэрыялу, з якога выраблены датыкальныя паверхні, вага ўзаемадзейнічаюць аб'ектаў. Для матэматычнага вылічэнні дадзенай фізічнай велічыні існуе спецыяльная формула, якая злучае сілу трэння з сілай, якая дзейнічае на апору, а таксама з каэфіцыентам трэння.

Ён адлюстроўвае залежнасць велічыні шуканай сілы ад абранага матэрыялу, а таксама ад якасці яго апрацоўкі. Адзінка рэакцыі апоры пры перамяшчэнні цела па гарызантальнай паверхні роўная яго вазе. У выпадку нахільнай плоскасці яе велічыня памяншаецца, таму з круты горы на лыжах (санках) можна ўкацілі на вельмі вялікае адлегласць.

Дадзеная сіла здзяйсняе пэўную працу. Калі цела будзе перамяшчацца, абавязковай умовай з'яўляецца здзяйсненне працы. Сіла трэння стараецца перашкаджаць перамяшчэнню прадмета па паверхні. Менавіта таму ў працы, якая здзяйсняецца ёю, адмоўнае значэнне.

прымяненне трэння

Чалавека ў яго паўсядзённым жыцці заўсёды суправаджае сіла трэння. Яна здольная аказваць як станоўчае, так і адмоўнае дзеянне. Напрыклад, калі б не існавала падобнай сілы ў прыродзе, цела б спаўзалі ўніз, транспарт распадаўся на асобныя дэталі.

Цяжка б было завязаць шнуркі на чаравіках, утрымаць на пастаянным месцы прадметы інтэр'еру. Чалавек пры адсутнасці трэння не змог бы зрабіць нават аднаго кроку. Для таго каб вырашыць падобную праблему, падчас моцнага галалёду імкнуцца пасыпаць дарожкі пяском. Павялічваючы шурпатасць паверхні, павялічваюць і сілу трэння, дапамагаючы людзям без праблем перасоўвацца па слізкіх участках дарогі або тратуара.

Але акрамя станоўчага эфекту, трэнне часта праяўляе і адмоўныя ўласцівасці. Людзі ўмеюць павялічваць і памяншаць яго велічыню, атрымліваючы для сябе максімальную карысць. Да прыкладу, каб з аднаго месца на іншае перанесці цяжкі груз, выкарыстоўваюць колцы. Для таго каб ператварыць слізгаценне ў качэння, напрыклад, павялічваюць шурпатасць паверхні.

У залежнасці ад таго, які малюнак быў нанесены на шыны, яны выкарыстоўваюцца для перамяшчэння транспартнага сродку па розных участках дарогі.

Гума мае чорны колер, так як у яе склад уваходзіць вугаль. Ён неабходны для надання шынам трываласці, неабходнай калянасці, павелічэння трэння аб паверхню дарогі. Пры правільным разліку сілы трэння можна атрымліваць жаданы вынік.