Coeficient de frecare de alunecare și de rulare

În condiții terestre orice organism în mișcare (sau venind în mișcare), în contact cu mediul înconjurător sau substanța cu alte organisme. În acest caz, forțele care apar furnizează rezistență la libera circulație a acestora. Aceste forțe se numesc forte de frecare transferă o parte din energia mecanică a mișcării în energie internă, care este însoțită de corpurile de încălzire și a mediului.

Frecare este internă și externă. Internă (altfel denumit vâscozitatea) este apariția forțelor tangențiale între stratul de fluid sau gaz în mișcare care împiedică această mișcare.

Dimpotrivă, frecarea externă apare la contactul solidelor sub formă de forță tangențial la suprafața și împiedicând mișcarea reciprocă a acestora. Acesta, la rândul său, este împărțit în static (frecare statică) și cinematic. frecare statică apare atunci când încercați să mutați un corp în raport cu un alt staționar. Cinematică există între corpurile în mișcare, în contact unul cu celălalt. frecarea externă pot fi împărțite în frecare de rostogolire și alunecare.

Care este sensul fizic de frecare? Este util sau dăunător? La prima vedere, frecarea previne uzura doar noi piese de mașini, anvelope auto, tălpi de pantofi sunt șterse, etc .. Și unitatea de mișcare perpetuă pur și simplu nu este posibil pentru acest motiv. Dar uita-te atent atent. Frecare dispar - noi nici nu putem merge pe jos, nici carte flipping sau trage departe masina sau de a opri în mișcare. Un număr foarte mare de fenomene fizice din lume se bazează pe frecare. Cele două principale realizări ale omenirii care au modelat dezvoltarea civilizației - producția de foc și inventarea roții - ar fi imposibilă fără ea.

Acest fenomen se bazează pe neregularitățile oricăror organe: o crestătură în contact se agață întotdeauna la rugozitatea de suprafață a celuilalt. Pentru un perfect netede suprafețe (de exemplu, cu atenție lustruite) strâns adiacente reciproc, legile de frecare moleculare bazate pe atracția reciprocă a moleculelor.

Studiind Tribologie știință de frecare. In 1781, fizicianul francez C. Coulomb a formulat legile de bază de frecare uscată. Empiric, cercetatorii au descoperit ca forța de frecare este F, care apar în timpul de alunecare, este direct proporțională cu forța care acționează asupra unui corp N presiune normală. Această relație este după cum urmează:

N: F = k ∙ N;

unde cantitatea k - coeficientul de frecare (coeficient proporțional). Valoarea sa a fost calculată după cum urmează: Corpul este plasat pe planul înclinat și prin înclinarea acestuia a atins o mișcare uniformă. În acest caz, forța de frecare F este egală cu forța motrice a P:

F = P ∙ pacatuiasca;

Forța N (forța de presiune normală) este egală cu P ∙ cos o; în consecință, k = tg a. Coeficientul de frecare este aici tangenta unghiului de înclinare de suprafață la care corpul glisant uniform, adică. E. La o viteză constantă.

În practică, valoarea sa poate fi calculată doar aproximativ. Suprafața corpului, de obicei, într-un fel sau altul contaminate sunt oxizi, rugina și alte impurități. Coeficientul de frecare determinat pentru combinații perechi de materiale diferite, prin experimente, se introduce în tabele de referință speciale.

Frecării provine din faptul că o roată în mișcare este ușor presată în suprafața drumului, adică. E. Trebuie să depășească un mic galma. Mai greu de drum, cu atât mai puțin cucui și forța de frecare mai puțin. Valoarea sa este calculată în acest caz, prin formula: F = k ∙ N / r, în care r - valoarea razei roții. În consecință, coeficientul de frecare de rulare are o dimensiune de lungime. De obicei, aceasta este exprimată în centimetri, spre deosebire de coeficientul de frecare de alunecare, care este o cantitate adimensionala.

După cum sa menționat mai sus, coeficientul de frecare internă există nu numai solide, ci și la lichide. Sistemul hidraulic este adesea necesar să se calculeze pierderea de energie specifică în sistemele hidraulice care apar în conducte. Ele sunt de două feluri: pierderea de lungimea originare din țevi drepte cu flux uniform, și pierderea locală din cauza - deformare de curgere datorită modificărilor formei canalului (contracție, expansiune, rotatie). Pierderile hidraulice sunt calculate folosind aceeași valoare, care se numește „coeficientul de frecare hidraulică“.