Как появляется сила трения и что это такое
Содержание
Физика присутствует в нашей жизни постоянно. Весь мир живет по ее законам. Любое природное явление, взаимодействие с предметами, приготовление пищи, занятие спортом — везде можно найти физические процессы. Зная основы данного предмета, проще справляться с бытовыми трудностями.
Порой, физика может спасти жизнь человека. Например, знания понятия распределения веса тела на поверхности, человек на тонкий лед не встанет, а ляжет.
Можно привести множество примеров, где можно встретить физические явление. Наиболее интересны законы, связанные с силами трения. Она возникает везде, где соприкасаются два или более предмета. Данная сила препятствует или затрудняет передвижение предметов.
Чтобы понять достаточно сложную тему, необходимо заинтересоваться ей, проявить любопытство или же нанять репетитора по физике в Москве. Также, важно понимать, что знания причины, отчего происходит трение, просто необходимы, обязательны.
Без них невозможно понять, как устроен этот прекрасный мир.
Как появляется сила трения и что это такое
Сначала выясним, что это за сила.
- Трение — это взаимодействие между поверхностями тел, которые касаются друг с другом.
- Сила трения — это размер данного взаимодействия. Эта величина может быть различна как по модулю, так и направлению.
В физике присутствует несколько разновидностей сил. Трение, как и любая другая определяется Ньютонами (Н). Записывается сила буквой «ЭФ» Fтр.
Сопротивление движению возникает из-за того, что частицы, из которых состоят тела, которые соприкасаются друг с другом, имеют рельефную (на молекулярном уровне) поверхность. И при близком контактировании этих молекул, они сцепляются между собой.
Трением имеют обе плоскости. И они направлены в разные стороны, по отношению друг к другу. Поэтому тела не могут свободно перемещаться относительно друг друга.
Размер силы определяет структура поверхности и то, на сколько сильно они приближены друг к другу. Но даже если два тела имею гладкую поверхность и расположены горизонтально, и одно тело толкнуть (приложить силу), чтобы оно стало скользить по другому.
В конечном итоге тело остановится. Это происходит потому, что идеально (абсолютно) гладких тел не бывает. В физике используется понятие абсолютно гладкое тело в тех случаях, когда необходимо решить задачу без учета трения.
Почему появляется сила трения?
- Неоднородность поверхностей тел.
- Электромагнитная составляющая предметов. Такие силы присутствуют между предметами.
Для чего существует трение
Трение необходимо, чтобы тела могли быть в обездвиженном состоянии. Человек может стоять не падая благодаря силы трения. Иначе он бы просто поскользнулся. По аналогичным причинам, книги лежат на столе и не падают.
Машина может вовремя затормозить благодаря трению. В данном примере видно, как поверхность влияет на силу. Если гололед, то есть дорога будет гладкой, автомобилю сложнее затормозить. Это происходит, так как сцепление молекул льда и колес авто будет меньше, то есть, трение меньше и транспорт едет дальше.
Какие существуют разновидности
В физике отмечено сухое и вязкое трение. Выделяют три типа тел: твердое, жидкости, газы. Сухое трение встречаются между предметами твердыми.
Сухое трение бывает:
- покой;
- скольжение;
- качели.
Покой
Данная сила образуется между телами, которые не передвигаются. Тумбочка стоит на полу. Пока тумбочку не трогаем, и нет сопротивления с ее стороны. Как только, ее начинают двигать, возникает эффект трения.
Она образуется из-за того, что молекулы сцепляются, препятствуют движению.
Трение покоя всегда стремится обратно усилию, которое к ней приложено. Если усилие незначительно, тумбочка будет оставаться на месте. Сила трения будет равна по модулю, но ее вектор смотрит обратно силы тяги (в данном случае тяга — это усилие).
Здесь будет верным равенство:
- Fтяги = F тр.покоя
Сила скольжения
Тумбочка сдвинется только в том случае, когда сама тяга будет больше трения. В этом случае, когда холодильник начал движение, начинает действовать данная сила.
Когда наблюдается скольжение, можно отметить:
- Fтяги > F тр.покоя
Сила трения покоя предмета, на которое нет постороннего действия будет ноль. При прикладывании к предмету Тяги, единица покоя будет расти до какого-то максимума (он наступит при перемещении предмета). Дальше можно наблюдать силу скольжения. Предельный размер покоя зависит от характера поверхностей предметов.
Трение направлено в другую сторону от тяги. Но по модулю при равномерном скольжении: Fтр. = Fтяги.
Расчет трения
Силу трения можно вычислить по формуле:
- F тр. = μ * N (Н)
- μ (мю) — коэффициент силы трения. Он различен для разных поверхностей, находится в пределах до 1. Вычислен экспериментально. При решении задач, значение μ можно найти в специальной таблице.
- N — сила реакции опоры. Она равна по числу и устремлена в другую сторону от силы тяжести.
Сила качения
Она возникает при перекатывании одного тела относительно другого. На любой, перемещающийся предмет на колесиках, будет действовать сила качения.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
