Forța de forță

În lumea din jurul nostru există multe fenomene fizice: tunete și fulgere, ploaie și grindină, curent electric, frecare ... Este exact fricțiunea pe care raportul nostru prezent este dedicat. De ce apar frecare, ce afectează, de ce depinde forța de frecare? Și, în sfârșit, este o fricțiune un prieten sau un dușman?

Care este forța de frecare?

Dupa un pic de fuga, poti sa te plimbi cu bataie de-a lungul traseului de gheata. Încercați însă să o faceți pe asfaltul obișnuit. Cu toate acestea, nu merită încercat. Nimic nu se întâmplă. Vinovatul eșecului tău va fi o forță foarte mare de frecare. Din același motiv, este dificil să mutați o masă masivă sau, de exemplu, un pian.

În locul contactului dintre două corpuri, există întotdeauna o interacțiune care împiedică mișcarea unui corp deasupra suprafeței celuilalt. Se numește frecare. Iar magnitudinea acestei interacțiuni este forța de frecare.

Tipuri de forțe de frecare

Imaginați-vă că trebuie să mutați un dulap greu. Puterea voastră nu este suficientă. Vom crește forța "forfecării". În același timp, forța de frecare a odihnelor crește. Și este îndreptată spre mișcarea opusă a dulapului. În cele din urmă, forța "schimbătoare" "câștigă" și dulapul începe să se miște. Acum forța de frecare alunecătoare intră în propriile sale. Dar este mai puțin decât forța de fricțiune de odihnă și mai departe cabinetul este mult mai ușor să se miște.

Tu, desigur, a trebuit să observi cum 2-3 oameni au rămas deoparte de o mașină grea, cu un motor brusc blocat. Oamenii care împing mașina, nu este puternic, doar pe roțile mașinii acționează forța de frecare a rulării. Acest tip de frecare apare atunci când un corp este rulat peste suprafața celuilalt. O minge poate fi rulată, un creion rotund sau fațetat, roți ale unui tren etc. Acest tip de frecare este mult mai mic decât forța de frecare a alunecării. Prin urmare, este ușor să mutați mobilier greu dacă este echipat cu roți.

Dar, și în acest caz, forța de frecare este îndreptată împotriva mișcării corpului, prin urmare, reduce viteza corpului. Dacă nu era pentru "caracterul său dăunător", fiind accelerată pe o bicicletă sau pe role, se poate bucura de călătorie pe o perioadă nedefinită. Din același motiv, mașina cu motorul oprit, se va mișca încă o vreme în inerție și apoi se va opri.

Așadar, amintiți-vă, se disting trei tipuri de frecare:

frecare alunecoasă;
frecare de rulare;
frecare de odihnă.

Viteza de schimbare a vitezei se numește accelerație. Dar, deoarece forța de frecare încetinește mișcarea, această accelerare va avea un semn minus. Este corect să spunem că, sub influența fricțiunii, corpul se mișcă cu decelerare.

Care este natura fricțiunii

Dacă luăm în considerare suprafața netedă a mesei lustruit sau gheata cu o lupă (lupă), veți vedea o rugozitate mică, pentru care se agață de corp, o alunecare sau rulare pe suprafața sa. La urma urmei, există proeminențe similare în organism care se deplasează de-a lungul acestor suprafețe.

La punctele de contact, moleculele sunt atât de apropiate încât încep să se atragă reciproc. Dar corpul continuă să se miște, atomii sunt îndepărtați unul de celălalt, legătura dintre ele este ruptă. Acest lucru face ca atomii eliberați de atracție să oscileze. Aproximativ modul în care arcul eliberat de o întindere oscilează. Percepem aceste vibrații ale moleculelor ca încălzire. De aceea, frecarea este întotdeauna însoțită de o creștere a temperaturii suprafețelor de contact.

Prin urmare, există două motive care provoacă acest fenomen:

nereguli pe suprafața corpurilor de contact;
forța de atracție intermoleculară.

Ce determină forța de frecare

Probabil că trebuia să observați frânarea bruscă a sănii, dacă se deplasează într-un loc împrăștiat cu nisip. Și o observație mai interesantă, când există o persoană pe sanie, vor face o singură cale, după ce au părăsit dealul, într-un fel. Și dacă doi prieteni merg împreună, sania se va opri mai repede. În consecință, forța de frecare:

depinde de materialul suprafețelor de contact;
în plus, frecarea crește odată cu creșterea greutății corporale;
acționează în direcția opusă mișcării.

Știința remarcabilă a fizicii este, de asemenea, bună, că multe dependențe pot fi exprimate nu numai în cuvinte, ci și sub formă de semne speciale (formule). Pentru forța de frecare, se arată astfel:

k este coeficientul de frecare, care reflectă dependența forței de frecare de material și puritatea procesării sale. Spuneți, dacă se rostogolesc pe metal k = 0,18, dacă acoperiți patinele de gheață k = 0,02 (coeficientul de frecare este întotdeauna mai mic decât unul);

N este forța care acționează asupra suportului. Dacă corpul se află pe o suprafață orizontală, această forță este egală cu greutatea corporală. Pentru un plan înclinat, acesta este mai mic decât greutatea și depinde de unghiul de înclinare. Cu cât este mai abruptă dealul, cu atât este mai ușor să se rostogolească și puteți conduce mai mult.

Și, calculând forța de fricțiune a restului corpului prin această formulă, vom afla ce forță este necesar să aplicăm pentru ao muta din locul ei.

Lucrare de forță de frecare

Dacă un corp acționează asupra unui corp, sub acțiunea căruia corpul se mișcă, atunci munca este întotdeauna făcută. Lucrarea forței de frecare are propriile sale particularități: la urma urmei, nu provoacă mișcare, ci o împiedică. Prin urmare, munca făcută de ea va fi întotdeauna negativă, adică cu un semn minus, în orice direcție se mișcă corpul.

Fricțiunea este un prieten sau un dușman

Forțele de frecare ne însoțesc pretutindeni, aducând daune corporale și ... beneficii enorme. Imaginați-vă că fricțiunea a dispărut. observator Dezorientat ar vedea cum de rupere jos de pe munte, prin ele însele smulși din țara de copaci, vânturi uragan-forță și valurile mării regula nesfârșit peste pământ. Toate slide-corp undeva în jos, de transport care se încadrează în afară în părțile sale individuale, ca și șuruburile fără frecare nu îndeplinesc rolul lor, Roughneck invizibile ar fi dezlegat șireturile și toate componentele, mobilier, care nu a avut loc de forțele de frecare, a alunecat în cel mai mic colț al camerei.

Vom încerca să scăpăm, să scăpăm de acest haos, dar fără fricțiune nu o putem face, nu un pas. La urma urmei, este o frecare care ne ajută să împingem de la sol când mergem. Acum este clar de ce în timpul iernii drumurile alunecoase sunt stropite cu nisip ....

Și, în același timp, uneori fricțiunea face rău semnificativă. Oamenii au învățat să reducă și să sporească frecarea, extragând din ea un beneficiu uriaș. De exemplu, pentru a trage greutăți grele inventate de roți, înlocuind fricțiune de alunecare - de rulare, care este semnificativ mai mică decât frecare alunecare.

Deoarece corpul de rulare nu trebuie să se agațe de o mulțime de neregularități mici ale suprafeței, ca și când alunecă corpuri. Apoi roțile au fost dotate cu anvelope cu un model profund (protectori).

Ai observat că toate anvelopele sunt cauciuc și negru?

Se pare că cauciucul menține bine roțile pe drum, iar cărbunele adăugate la cauciuc îi conferă o culoare neagră, rigiditatea și rezistența necesare. În plus, permite accidente pe drum, măsurați distanța de oprire. La urma urmei, la frânare, cauciucul lasă o urmă neagră distinctă.

Dacă este necesar, reduceți frecarea, utilizați uleiuri lubrifiante și grasime uscată. O invenție remarcabilă a fost crearea de diferite tipuri de rulmenți cu bile. Acestea sunt folosite într-o varietate de mecanisme de la bicicletă până la cea mai nouă aeronavă.

Există frecare în lichide?

Atunci când corpul este imobil în apă, nu se produce frecare împotriva apei. Dar dacă începe să se miște, apare frecare, adică apa exercită rezistență la mișcarea oricăror corpuri din ea.

Prin urmare, țărmul, creând frecare, "frânează" apa. Și, din moment ce frecarea apei de pe țărm își reduce viteza, nu merită să înoate până la mijlocul râului, deoarece curentul este mult mai puternic. Peștii și animalele marine sunt modelate astfel încât frecarele corpurilor lor față de apă să fie minime.

De asemenea, proiectanții atașează aceeași raționalizare la submarine.

Cunoașterea noastră cu alte fenomene naturale va continua. Până data viitoare, prieteni!

Dacă acest mesaj vă este util, vă veți bucura să vă vedeți în grupul VKontakte. Și totuși - mulțumesc, dacă faceți clic pe unul dintre butoanele "plăceri":

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare