Что такое сила трения в физике определение?

9 ответов на вопрос “Что такое сила трения в физике определение?”

  1. Kelehelm Ответить


    – сила трения, – коэффициент трения, – сила реакции опоры.
    Единица измерения силы – Н (ньютон).

    Существование силы трения объясняется взаимодействием неровностей на поверхностях тел. Она существует всегда, так как абсолютно гладких тел не бывает.
    Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения, а сила реакции опоры – перпендикулярно поверхности, в сторону, противоположную силе тяжести. зависит от взаимодействующих материалов и гладкости трущихся поверхностей, но не зависит от площади соприкосновения трущихся тел. Это безразмерная величина.
    Различают силу трения покоя и силу трения движения. Сила трения покоя – минимальная сила, которую нужно приложить для того, чтобы тело начало движение. Сила трения движения – сила, препятствующая движению, если движущая сила станет меньше её, то тело остановится. Если движущая сила равна силе трения, то тело будет двигаться прямолинейно и равномерно.

    Примеры решения задач по теме «Сила трения»

  2. Nejas Ответить

    Трение, о котором говорилось выше, проявляющееся при движении объектов называют внешним или сухим. Но оно может существовать и между частями или слоями одного объекта (жидкого или газообразного), такой вид называют внутренним.
    Главной особенностью назовём зависимость трения от скорости относительного движения тел.
    Существуют и другие характерные особенности:
    возникновение при контакте двух движущихся тел поверхностями;
    её действие параллельно области соприкосновения;
    направлена противоположно вектору скорости тела;
    зависит от качества поверхностей (гладкие или шероховатые), взаимодействующих объектов;
    форма или размер объекта, движущегося в газе или жидкости, влияют на величину силы трения.

    Виды трения

    Выделяют несколько видов. Рассмотрим их различия. На книгу, скользящую по столу, действует трение скольжения.

    Сила трения скольжения


    , где N — сила реакции опоры.
    Обратите внимание на некоторые ситуации:
    Результирующая внешних сил, действующая на тело направлена параллельно поверхности земли, то .
    Если результирующая внешних сил направлена под углом ? к поверхности, то 
    Тело затаскивают по наклонной плоскости, расположенной под углом ? к горизонту, тогда  .
    Если человек едет на велосипеде, то трение, возникающее во время контакта колеса с дорогой — трение качения. Такой вид силы значительно меньше по величине силы трения скольжения.

    Сила трения качения

    Существенно меньшие значения величины такого вида силы используют люди, используя колесо, ролики и шариковые подшипники в различных движущихся частях устройств.
    Шарль Огюстен Кулон в своей работе по теории трения предложил вычислять силу трения качения следующим образом:

    где ? — коэффициент трения качения, R — радиус ролика или колеса, P — вес тела.
    Представьте себе ситуацию, в которой человек пытается передвинуть с места на место диван. Человек воздействует на диван некоторой силой, но не может его сдвинуть. Это происходит потому, что диван не ускоряется. То есть, результат действия на диван внешних сил равен нулю. Следовательно силу человека компенсирует сила, равная по величине, но направленная в противоположную сторону. Это сила трения покоя.

    Сила трения покоя

    F тр. п. действует в ответ на силы, стремящиеся вызвать движение стационарного объекта. Если на неподвижный объект нет внешнего воздействия, то величина этой силы равна нулю. Если внешнее воздействие появляется (F), то сила трения покоя возрастает до максимума, а затем тело начинает движение. Величина силы трения скольжения практически совпадает с максимумом силы трения покоя.


    ,
    ? — коэффициент трения.
    Смазка, чаще всего в виде тонкого слоя жидкости, уменьшает трение.
    Жидкости или газы — это особые среды, в которых тоже проявляется данный вид сил. В этих средах трение проявляется только во время перемещения объекта. Нельзя говорить о силе трения покоя в данных средах.

    Сила трения в жидкостях и газах

    Такой вид силы называют силой сопротивления среды. Она замедляет движение объекта. Более обтекаемая форма объекта влияет на величину силы сопротивления — она значительно уменьшается. Поэтому в судостроении используются обтекаемые формы корпусов кораблей или подводных лодок.
    Сила сопротивления среды зависит от:
    геометрических размеров и формы объекта;
    вязкости жидкой или газообразной среды;
    состояния поверхности объекта;
    скорости объекта относительно той среды, в которой он находится.

  3. Mini Star Ответить

    Сила трения возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует взаимному перемещению этих тел относительно друг друга. Она всегда направлена противоположно движению тел либо направлению приложения внешней силы. В случае если тела неподвижны. В результате трения механическая энергия переходит в тепловую.
    Трение делится на трение покоя и трение движения. Трение движения в свою очередь делится трение качения и трение скольжения. Трение покоя возникает, когда соприкасающиеся тела пытаются сместить друг относительно друга.

    Формула 1 – Сила трения.

    N – Сила реакции опоры.
    Мю – Коэффициент трения.
    Трение покоя, как видно из названия, возникает, когда к телам прикладывается сторонняя сила стремящаяся сместить их друг относительно друга. Но движение еще не возникает. Движения нет именно потому, что ему препятствует сила трения покоя. В тот момент, когда внешняя сила превысит силу трения покоя, возникнет сила трения скольжения.
    Причиной возникновения силы трения является неровности на поверхности соприкасающихся тел. Даже если поверхности выглядят гладкими, на самом деле при большом увеличении, видно, что поверхность является шершавой. Так вот именно эти неровности на поверхности двух тел и цепляются друг к другу.

    Рисунок 1 – Соприкасающиеся поверхности.

    Казалось бы, если поверхности отполировать до зеркального блеска то трение между ними должно если не исчезнуть совсем, то уж точно упасть до минимального значения. А на практике оказывается все не так просто. В случае очень гладких поверхностей проявляется еще один фактор увеличивающий трение. Это межмолекулярное притяжение. При очень тонкой обработке материала, молекулы вещества двух тел находятся настолько близко друг к другу, что возникают настолько сильные силы притяжения, что они препятствуют движению тел друг относительно друга.
    Конечно же, на величину силы трения влияет и сила, которая прижимает тела друг к другу. Чем она выше, тем выше сила трения. Если вы зимой катите, пустые санки по снегу это выходит достаточно легко. Если на санках будет сидеть ребенок, тащить их будет уже сложнее. Ну а если в них сядет взрослый, вы уже дважды подумаете, а стоит ли их тащить вообще. Во всех этих случаях качество поверхности полозьев санок и поверхность снега неизменна. А вот сила тяжести разная, что и приводит к увеличению силы трения.
    Кроме трения скольжения еще существует и сила трения качения. Опять же в названии скрыта и суть явления. То есть это, то трение, которое возникает во время качения одного объекта по поверхности другого. Трение качения во много раз меньше трения скольжения.
    Представьте себе металлический шарик, катящийся по поверхности стола. Из-за деформации стола, да и самого шарика, место контакта между ними представляет не точку, а некоторую поверхность. В результате точка приложения реакции опоры смещается от центра равновесия немного вперед. А реакции опоры немного назад. В результате Нормальная часть реакции опоры компенсируется силой тяжести, а тангенциальная составляющая и есть той силой трения качению.

    Формула 2 – Сила трения качения.

    k – Коэффициент трения качения.
    r – радиус катящегося тела.
    N – Модуль нормальной составляющей реакции опоры.

    Рисунок 2 – Трение качения.

    Для уменьшения трения, как скольжения, так и качения, применяют смазку. Смазка уменьшает сцепление между поверхностями за счет того что не сами поверхности трутся друг о друга. А слои жидкости между собой.

  4. ВЕРНУ Ответить

    Силы трения возникают тогда, когда соприкасающиеся тела (или их части) перемещаются относительно друг друга. При этом трение, которое появляется при относительном перемещении соприкасающихся тел, называют внешним. Трение, возникающее между частями одного сплошного тела (газ, жидкость) названо внутренним.
    Сила трения – это вектор, который имеет направление вдоль касательной к трущимся поверхностям (слоям). При этом эта сила направлена в сторону противодействия относительному смещению этих поверхностей (слоев). Так, если два слоя жидкости перемещаются друг по другу, при этом движутся с различными скоростями, то сила, которая приложена к слою, перемещающемуся с большей скоростью, имеет направление в сторону, которая противоположна движению. Сила же, которая воздействует на слой, который движется с меньшей скоростью, направлена по движению.

    Виды трения

    Трение, которое возникает между поверхностями твердых тел, называют сухим. Оно возникает не только при скольжении поверхностей, но и при попытке вызвать перемещение поверхностей. При этом возникает сила трения покоя. Внешнее трение, которое появляется между движущимися телами, называют кинематическим.
    Законы сухого трения говорят о том, что максимальная сила трения покоя и сила трения скольжения не зависят от площади поверхностей соприкосновения соприкасающихся тел, подверженных трению. Эти силы пропорциональны модулю силы нормального давления (N), которая прижимает трущиеся поверхности:

    где – безразмерный коэффициент трения (покоя или скольжения).
    Данный коэффициент зависит от природы и состояния поверхностей трущихся тел, например от наличия шероховатостей.
    Если трение возникает как результат скольжения, то коэффициент трения является функцией скорости. Довольно часто
    вместо коэффициента трения применяют угол трения, который равен:

    Угол равен минимальному углу наклона плоскости к горизонту,
    при котором тело, лежащее на этой плоскости, начинает скользить, под воздействие силы тяжести.
    Более точным считают закон трения, который принимает во внимание силы притяжения между молекулами тел, которые подвергаются трению:

    где S – общая площадь контакта тел, p0 – добавочное давление, которое вызывается силами молекулярного притяжения,
    – истинный коэффициент трения.
    Трение между твердым телом и жидкостью (или газом) называют вязким (жидким). Сила вязкого трения становится равной нулю, если скорость относительного движения тел обращается в нуль.
    При движении тела в жидкости или газе появляются силы сопротивления среды, которые могут стать существенно больше, чем силы трения. Величина силы трения скольжения зависит от формы, размеров и состояния поверхности тела, скорости движения тела относительно среды, вязкости среды. При не очень больших скоростях сила трения вычисляется при помощи формулы:

    где знак минус означает, что сила трения имеет направление в сторону противоположную направлению вектора скорости. При увеличении скоростей движения тел в вязкой среде линейный закон (4) переходит в квадратичный:

    Коэффициенты и
    существенно зависимы от формы, размеров, состояния поверхностей
    тел, вязкости среды.
    Помимо этого выделяют трение качения.В первом приближении трение качения рассчитывают, применяя формулу:

    где k – коэффициент трения качения, который имеет размерность длины и зависит от материала тел, подверженных контакту и качеств поверхностей и т.д. N – сила нормального давления , r – радиус катящегося тела.

    Единицы измерения силы трения

    Основной единицей измерения силы трения (как и любой другой силы) в системе СИ является: [P]=H
    В СГС: [P]=дин.

    Примеры решения задач

  5. MrJake Ответить

    Сила трения скольжения — сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении


    Вектор силы трения скольжения всегда направлен противоположно вектору скорости движения тела относительно соприкасающегося с ним тела. Поэтому действие силы трения скольжения всегда приводит к уменьшению модуля относительной скорости тел.
    Если проделать некоторые опыты с бруском и динамометром можно придти к выводу, что сила трения скольжения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры), от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения и не зависит от площади соприкосновения. Это можно объяснить тем, что увеличивая площадь соприкосновения, мы уменьшаем удельное давление тел друг на друга.
    Величина, характеризующая трущиеся поверхности, называется коэффициентом трения, и обозначается чаще всего латинской буквой ?. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости
    В формуле мы использовали :
    — Сила трения скольжения
    — Коэффициент трения скольжения
    — Сила нормальной реакции опоры
    — Масса тела
    — Ускорение свободного падения

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *