Forța de frecare dintre suprafețele inhibate de solide. Forța de frecare

Fricțiunea are loc pe suprafețele de contact ale două solid Tel.. Acesta joacă un rol important în tehnică și în viața de zi cu zi. Există trei tipuri de frecare externă: frecvența păcii, alunecare de frecare, rulare de frecare. Amploarea forțelor de frecare și natura dependenței lor de viteză afectează în mod semnificativ starea suprafețelor, prelucrarea acestora, prezența contaminanților etc. În același timp, amploarea acestor forțe depinde de valoarea presiunii normale între suprafețe. Forța de frecare dintre corpurile solide stagnează are o caracteristică caracteristică: nu se întoarce la zero împreună la viteză. Forța de frecare care există între contact, dar nu și corpurile în mișcare, este numită frecare de odihnă. Mărimea și direcția forței de frecare a repausului sunt determinate de amploarea și direcția forței externe care ar trebui să provoace alunecare. Forța de frecare a odihnei este cea mai mare și este opusă direcției forței externe, care a provocat mișcarea. Forța de frecare înverzină nu poate depăși o valoare specifică, care se numește rezistența maximă a fricțiunii de repaus (sau forța de frecare a păcii). În timp ce forța externă nu depășește această valoare, alunecajul nu apare (figura 6.1). Valoarea maximă ar trebui să fie o scădere abruptă și forța accidentală constantă rămâne.

Frecarea păcii și fricțiunii de alunecare nu depinde de dimensiunea zonei de contact a solidelor. Pentru aceste corpuri, forța de frecare și fricțiune alunecare sunt direct proporționale cu puterea de presiune. N. care comprimă simultan ambele corpuri:

, , (6.1)

unde și sunt coeficienții de frecare și alunecare. Valoarea în majoritatea cazurilor variază în intervalul de la 0,2 la 0,7; - de la 0,2 la 0,5.

Frecarea păcii joacă un rol semnificativ în tehnică. Acesta definește cea mai mare valoare a forței motrice necesare pentru roțile de conducere de mașini, precum și pentru tălpile pietonilor. În locul contactului cu solul, o roată de rulare și o talpă a picioarelor unei persoane în mișcare sunt în repaus în raport cu Pământul. Prin urmare, există o frecare a păcii. Frecvența, dimpotrivă, aproape întotdeauna interferează, prin urmare, în mașini și dispozitive, ei caută să elimine frecare externă între piesele de frecare. Se înlocuiește cu frecarea internă a straturilor subțiri de fluid între piesele care se mișcă reciproc - se numește lubrifiant.

Curs 4. Frecarea solidelor

Fricțiunea externă, rezistență mecanică care apare în planul de atingere a două corpuri de contact atunci când sunt mișcarea relativă. Rezistența rezistenței F TR, îndreptată opusă mișcării acestui corp, se numește forța de frecare care acționează asupra acestui corp. Frecarea este un proces extern - disipativ, însoțit de eliberarea de căldură, prin electrificarea corpurilor, distrugerea lor etc.

Split Friction Slip External și Rolling. Frecare glisantă- forța care apare în mișcarea progresivă a unuia dintre corpurile de contact relativ la celălalt și acționând pe acest corp în direcție, direcția opusă Alunecare.Fricțiune de rulare - momentul forțelor care apar la rularea uneia dintre cele două corpuri de contact față de altul care împiedică rularea.

Caracteristică fricțiune Slip.- coeficientul de fricțiune alunecare F c - valoare fără dimensiuni, relație egală Forța de frecare la sarcina normală; Caracteristica fricționării de rulare este coeficientul de fricțiune Frick F K - valoarea având dimensiunea lungimii este raportul dintre momentul de frecare de rulare la sarcina normală. Condiții externe (sarcină, viteză, rugozitate, temperatură, lubrifiant) afectează amploarea fricțiunii externe, nu mai puțin decât natura corpurilor de frecare, schimbându-l de mai multe ori.

F c \u003d ftr. / Mg (4.1)

f k \u003d ftt.kach. R / mg (4.2)

Mecanismul de frecare explică teoria moleculară a fricțiunii, în dezvoltarea căruia oamenii de știință ruși au făcut o mare contribuție (B.v. Derdygin, I.V. Kravelsky și colab.) Și străine (Bowden, Tebor, Tomlinson etc.). În conformitate cu această teorie, frecare are o natură mecanică moleculară dublă. Forța de frecare F TR poate fi reprezentată ca o sumă de componente moleculare (adezive) f A și mecanice (deformare) f σ:

F tr \u003d F A + F Σ.

Componenta moleculară se datorează rezistenței la ruperea legăturilor moleculare sau interatomice care apar între corpurile de contact. Mecanismul acestui proces este similar cu distrugerea zăbrelei cristaline în timpul schimbării. Armarea de frecare în căldură este asociată cu deformarea elastică a laturilor cristale. Lucrarea forței externe intră în energia potențială a laturilor. După

pauza de comunicare Energia potențială trece în energia oscilațiilor atomice (căldură).

Mecanic

componenta este cauzată

rezistenţă

elastic I.

plastic

deschiderea proeminenței

contactați corpurile care și-au imaginat când conduci

(vezi figura 4.1).

În funcție de condițiile de frecare, precum și de structură

corpuri și interacțiuni interatomice, componente individuale

În expresie

cresc sau

scădea.

Distinge

frontieră

hidrodinamic

(lichid)

amestecat

Figura 4.1. Sărăcia elastică și plastică

(În același timp există elemente de uscare, limită și

material cu diapozitiv

frecare hidrodinamică).

În primul caz, suprafețele nelegiuite acoperite cu filme de oxid și cele mai subțiri straturi de gaze și molecule de apă adsorbit de la înconjurător. În acest caz, forța de frecare este alcătuită din componente adezive și de coeziune. Frecare uscată și limita este similară în ei

natura și au modele comune. Motivul este faptul că sub fricțiune limită, straturile monomeculare de lubrifiere sunt asociate ferm cu o suprafață solidă, au proprietăți în formă de solid și ca și cum ar servi ca o continuare a fazei solide. Prin urmare, la fel de frecare uscată, are loc, de fapt, contactul a două suprafețe solide. Diferența se manifestă în valori diferite Coeficient de frecare.

În al doilea caz, în plus față de filmele listate, moleculele lubrifiante sunt prezente sub formă de strat subțire, cu o grosime a mai multor molecule care sunt conectate ferm la suprafață. Caracteristica în acest caz este reducerea atât a aceleiași componente.

În al treilea caz, stratul de lubrifiere lichidă împarte pe deplin suprafețele conjugate. Componenta de aderare scade la zero.

Numeroase studii au arătat că pentru metale, componenta de deformare a coeficientului de frecare este de aproximativ 100 de ori mai mică decât adezivul. Prin urmare, coeficientul de frecare din prima aproximare este egal cu componenta de aderență. Mai multe cazuri este cazul pentru materiale plastice și cauciuc. ÎN ultimul caz Diferența este redusă cu mai mult de o ordine de mărime și dacă cauciucul se alunecă pe o suprafață tratată aproximativ, componenta de deformare nu trebuie neglijată.

										Pentru măsurarea forței de frecare sunt utilizate diferite tribometre.
										Ei studiază frecarea eșantioanelor sub formă de discuri de contact
										se termină; Cilindri de contact prin formare etc.
										Cel mai simplu și frecvent utilizat tribometru,
										a cărei diagramă este descrisă în fig. 4.2. Proba 1 este atașată la
										dinamometrul de primăvară 3 și prese la contor 2,
										citată în mișcare e.
										Dinamometrul măsoară forța de frecare. Dispozitivul vă permite să explorați
										impactul asupra frecării suprafețelor de rugozitate, materialelor pereche
										frecare, sarcină normală, viteza de diapozitive, temperatura,

lubrifianți și mulți alți factori.

Smochin. 4.2. Schema tribometrului

Determinarea forțelor și coeficienților de frecare externă. Cu deformări elastice în zonele contabile, interacțiunea dintre solide poate fi efectuată în contact nesaturat și bogat.

Cu contact elastic nesaturatdistanțele dintre zonele de contact individuale sunt suficient de mari, astfel încât influența zonelor unul pe celălalt poate fi neglijată. Forța totală de frecare cu o diapozitiv de un corp absolut greu având o suprafață aspră față de un corp mai moale, cu o suprafață absolut netedă, va fi egală cu

F tr \u003d ∫ f i	dNR,

unde F I este forța de frecare care apare pe un singur micronether arbitrar; N r este numărul de micronici care au aceeași implementare.

Pentru a determina forța f i, considerăm procesele care apar în zona de contact a unei singure microelectricități (figura 4.3). Componenta de deformare a forței de frecare apare datorită elasticității imperfecte a materialului straturilor deformabile. Se datorează pierderilor de histerezis. În conformitate cu studiile omului de știință englez D. Tebor

componenta deformațională forțele de frecare sunt egale

	F IDEAF \u003d.	0.25α.
			- μ 2.

unde E este modulul elasticității materialului deformabil; μ este coeficientul de poisson al acestui material; α HIST este coeficientul de pierdere a materialului histerezis în condițiile unei stări complexe intense.

Smochin. 4.3. Distribuția stresului cu deformări elastice în zona de contact a unui castron cu o suprafață plană a corpului deformabil

Componenta molecularăforțele de frecare se datorează interacțiunii intetrate și intermoleculare și egale

Apoi, forța globală de frecare care rezultă din diapozitivul de micronether arbitrar poate fi exprimată după cum urmează.

	0.25α.			+ (τ 0	+ β pri) π rhi
	1 - μ 2

Forța de frecare F TR este calculată din expresia (4.4), în care toți parametrii I sunt determinați prin valori cunoscute. Dacă determinați

Încărcarea normală P În funcție de apropiere, atunci coeficientul de frecare poate fi calculat în funcție de abordarea F \u003d

F TP / P. Calculele arată că, cu o creștere a apropierii între suprafețele corpului solid, componenta moleculară

coeficientul de frecare (care conține parametrii de frecare τ 0 și β) scade, iar deformarea crește. Dependența coeficientului de frecare pe parametrul H / R este prezentată în fig. 4.4.

Smochin. 4.4. Dependența coeficientului de frecare de la apropiere

Rezultate experimentale.Comportamentul materialului de frecare este determinat de profunzimea propagării deformării plastice în interiorul eșantionului. Odată cu creșterea presiunii normale asupra petelor de contact efectiv, ele dezvoltă mai întâi deformări elastice și apoi plastice. Unele forme asociate cu creepul materialului apar după, în condiții de încărcare permanentă. Echilibrul final este stabilit după ce suprafața contactului real este suficientă pentru a asigura capacitatea de purtare necesară. Astfel, după acuratețea suprafeței, se stabilește un regim staționar de fricțiune, în care uzura suprafeței este în echilibru, cu o creștere a straturilor noi deformate. În fig. 4.5 și 4.6 sunt dependențele coeficientului de frecare asupra presiunii în modul de iluminare constantă atunci când alunecă probe din oțel 36NHT în stările temperate și constitutive pe oțelul întărit 45. Oțel austenitic 36NHT

dispune de rezistență ridicată la coroziune,

prin urmare, când nu se formează fricțiune, straturile de oxid,

determină înțelegerea deja când

Încărcare separată. Superior

capacitatea aliajului în vârstă

explicată la rezistența ridicată a randamentului și

duritate.

Trebuie remarcat faptul că cu diferite

condiții

dependențe experimentale

coeficientul de frecare din sarcină, viteză și

temperaturile pot fi în creștere

descendentă

neschimbat

de urgență. Parametrii de frecare - purtați și

0.07 0

coeficientul de frecare depinde de structură

strat de suprafață și cinetică

Smochin. 4.5. Dependența coeficientului de frecare (k) de la presiune

degradații care, la rândul lor,

pentru aliaj 36htu, încălzit de la 9700 s (a) și în vârstă

definită de condițiile externe. prin urmare

după întărirea la 7500 ° C timp de 1 oră (b).

Și există

necesitate

studii

structuri și proprietăți tribotehnice ale materialelor în fiecare caz, în raport cu un anumit nod de frecare.

Smochin. 4.6. Dependența coeficientului de frecare

(k) de la presiunea pentru aliaj 36htu temperatură de la 9700 C (1) și încărcată după întărire la 7500 ° C timp de 1 oră (2)

Fig.4.7. Dependența coeficientului de frecare al eșantionului din oțel 36NHTU (A) și cupru (B) de la viteza și sarcina de diapozitive

În fig. 4.7 prezintă suprafețele formate de valorile coeficientului de frecare a cuprului și aliajului 36NHT, în funcție de viteza de diapozitive și de sarcină. Coeficientul de frecare de cupru variază în funcție de curbă cu un maxim în funcție de sarcină la toate vitezele. Pentru aliaj 36h, coeficientul de frecare la viteze reduse este practic independent de efortul aplicat. Creșterea sarcinii la viteze mari duce la o scădere a coeficientului de frecare. Acest lucru sugerează că contribuția datorată frecării cauzată de fluxul plastic al stratului de suprafață este redusă. Acest lucru este posibil la scădere

vâscozitatea materialului asociat cu o creștere a excitării prin frecare. Aparent, contează procesul de fragmentare a straturilor de suprafață, ceea ce duce la o creștere a componentelor de mobilitate ale structurii elementelor.

Smochin. 4.8. Dependența momentului forței de frecare a materialului compozit Tic-Nicr (A) de la sarcină într-o pereche cu diverse aliaje (b - tic-nicr; în - 3v16k; G - compoziție bazată pe kam bronz)

Analiza parametrilor de frecare (figura 4.8) arată că un rol major în procesul de contact a două materiale în timpul diapozitivului relativ redă căldura eliberată pe suprafață și în stratul de suprafață apropiat.

Într-adevăr, un exemplu de efectul temperaturii de contact asupra procesului de frecare poate servi drept comportament material compozit Tic-Nicr pentru frecare într-o pereche cu materiale, printre care au fost km-nicr, stellit și compoziție "aliaj solid - bronz ", care diferă în conductivitatea termică. În aceste teste, atunci când împerecherea era sub formă de etanșare de capăt, îndepărtarea căldurii din zona de frecare poate fi efectuată în principal datorită conductivității termice de a contacta materialele. Deoarece conductivitatea termică a km Ticnicr și Stellite (3B16K) este semnificativ mai mică decât cea a compozițiilor dezvoltate pentru ansambluri de frecare cu încărcătură ridicată, natura frecării ar trebui să difere. Într-adevăr, din fig. 4.8, este clar că frecare a perechii de același km Tic-Nicr devine instabilă după câteva minute de funcționare atunci când se încarcă 1 t. Creșterea încărcăturilor până la 2 tamente este însoțită de un cuplu de cuplu de sărituri, ceea ce indică

		cu privire la trecerea conjugării. Parabe cu stellite km Tic
Temperatura		Nicr se comportă, de asemenea, instabilă (figura 4.8, b) și când se încarcă
		2 tone au fost întrerupte din cauza foarte mare
		momentul frecării. Alt comportament este observat când
		materialul servit controlat Kam. Valoare critica
		momentul de frecare a fost observat numai cu încărcarea a 3 tone după
		câteva minute de lucru (figura 4.8, d). Aparent
		performanța materialului este menținută până la
		temperatura din zona de frecare (figura 4.9) nu atinge valorile,
		În care există o înțelegere.

Smochin. 4.9. Imaginea conceptuală a distribuției temperaturii în stratul de suprafață în cazul deformării plastice prin frecare

Descrierea prezentării pe diapozitive individuale:

1 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Forțele de frecare între firmware în Contacte 10 Clasa Fizică Profesor L.I. Smetanekin.

2 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Înainte de a arăta prezentarea studenților, examinați cu atenție tranzițiile de animații în fiecare diapozitiv. Acordați atenție utilizării "mouse-ului" atunci când lucrați cu diapozitive animate. Fotografiile!

3 Slide.

Descrierea diapozitivului:

Încercați să schimbați o carte groasă situată pe masă. Mai întâi ne vom concentra pe așa-numita frecare uscată, adică. frecare între suprafețele de contact a solidelor. Frecarea păcii pe care ați atașat o putere pentru carte, spuneți, de-a lungul suprafeței mesei, iar cartea rămâne singură. Acest fapt este complet familiar, dar dacă vă gândiți la asta, destul de ciudat și incomprehensibil. La urma urmei, ce înseamnă asta? Deci, forța de frecare crește la fel de mult. Sunteți cu mare putere împingând cartea, dar rămâne încă în vigoare. Cartea va rămâne în vigoare până când forța care acționează pe ea nu atinge o anumită valoare. Prin urmare, există o forță între carte și suprafața mesei, îndreptate împotriva forței pe care le acționați în carte și exact egală cu ea în modul.

4 Slide.

Descrierea diapozitivului:

Forța de frecare care acționează între două corpuri, fixă \u200b\u200breciprocă, se numește frecare de pace. Dacă organismul acționează asupra corpului, suprafața paralelă pe care este și corpul rămâne fixă, atunci aceasta înseamnă că forța de frecare a fricțiunii FTR, egală cu modulul și îndreptată în direcția opusă. În consecință, forța de frecare este determinată de forța care acționează în mod diferit când accelerarea corpului este zero, forța de frecare este egală cu modulul și este opusă direcției puterii care, împreună cu fricțiunea, acționează pe corpul paralel cu suprafața contactului său cu un alt corp. Cea mai mare valoare a forței de frecare, în care nu se produce alunecarea, se numește rezistența maximă a fricțiunii de odihnă. Dacă forța care acționează asupra corpului de odihnă cel puțin depășește ușor puterea maximă a fricțiunii de odihnă, corpul va începe să alunece. Dacă nu există alte forțe în paralel cu această suprafață, frecare de pace va fi zero. Frecare de odihnă

5 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Dacă suntem acum măsurați din nou puterea maximă a fricțiunii de odihnă, vom vedea că a crescut de atâtea ori, de câte ori forța a crescut, adică. de 2 ori. Pentru a determina rezistența maximă a fricțiunii de odihnă, există o lege cantitativă foarte simplă, dar nu foarte precisă. Încărcați bara de girling de aceeași greutate ca și barul în sine. În același timp, forța cu care bara acționează asupra mesei perpendicular pe suprafața tabelului va crește de 2 ori. Dar forța conform legii a treia a lui Newton este egală cu modulul și este opusă direcției reacției normale a suportului, acționând pe partea laterală a barei de masă. În consecință, forța va crește de 2 ori. Frecare de odihnă

6 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Încărcarea unei bare de diverse greutăți și măsurarea de fiecare dată când rezistența maximă a fricțiunii de odihnă, vom asigura că valoarea maximă a modulului forței de frecare a repausului este proporțional cu modulul forței de reacție normale a suportului. Această lege a înființat mai întâi un pandantiv fizician francez experimental. Dacă desemnează modulul forței maxime de frecare rădăcină prin FTR. Max, atunci puteți scrie: FTR. Max \u003d μF2, unde μ este un coeficient de proporționalitate numit coeficientul de frecare de odihnă. Coeficientul de frecare caracterizează atât suprafețele combustibilului, cât și depinde nu numai de materialul acestor suprafețe, ci și de calitatea procesării acestora. Coeficientul de frecare este determinat experimental. Frecare de odihnă

7 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Din pătratul corpurilor de contact, puterea maximă de frecare a păcii nu depinde. Dacă puneți un bar pe o față mai mică, atunci FTR. Max nu se va schimba. Forța de frecare a odihnei se schimbă de la zero la valoarea maximă egală cu μF2. Frecare de odihnă

8 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Această deplasare continuă până la rugozitatea microscopică a suprafețelor nu se poziționează reciproc în așa fel încât, care se angajează într-una peste cealaltă, acestea vor conduce la apariția forței care echilibrează puterea datorată căreia poate să apară forța de frecare ? Punctul aici este ceea ce. Sub acțiuni pe corpul unei anumite puteri, este ușor (neobservată pentru ochi) schimbări. Cu o creștere a forței, organismul se mișcă din nou, astfel încât cele mai mici nereguli ale suprafețelor se vor agăța reciproc, iar forța de frecare va crește. Și numai la FTR. Max locație reciprocă Rugăciunea suprafeței de frecare nu este capabilă să echilibreze rezistența, iar alunecarea va începe. Frecare de odihnă

9 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Când mersul pe jos și alergând pe picioarele talpă, puterea frecării de odihnă este validă, dacă numai picioarele nu glisați. La o lungă perioadă de timp, când nu s-au imaginat foarte bine capacitatea forței de frecare a păcii de a lua înțelesuri diferite, se îndoia că locomotiva de abur ar putea trece prin șine netede. Gândește că fricțiunea, roțile slave de frânare vor fi egale cu forța de frecare care acționează asupra roților de antrenare. Aceeași forță acționează asupra roților de conducere ale mașinii (luăm în considerare roțile din spate ale mașinii). Pe roțile slave afectează, de asemenea, puterea de frecare a odihnei, dar deja încetinirea mișcării, iar această forță este semnificativ mai mică decât forța care acționează pe roțile de antrenare (în caz contrar mașina nu a putut să se miște din loc). Ei au oferit, de asemenea, să facă roți de conducere cu unelte dințate și să pună unelte speciale pentru ei. Frecare de odihnă

10 glisați.

Descrierea diapozitivului:

La alunecare, forța de frecare depinde nu numai de starea suprafețelor de frecare, ci și asupra vitezei relative a mișcării corpului și această dependență de viteză este destul de complicată. Experiența de frecare arată că de multe ori (deși nu întotdeauna) la începutul alunecării, când viteza relativă este încă mică, forța de frecare devine oarecum mai mică decât puterea maximă de frecare de odihnă. Probabil ați observat că un element greu, cum ar fi o cutie, este greu de mutat de la locul, și apoi mutați-l mai ușor. Acest lucru se datorează doar o scădere a forței de frecare atunci când alunecă la viteză mică. Numai atunci, pe măsură ce viteza crește, crește și începe să depășească Pappy FTR. odihnă.

11 Slide.

Descrierea diapozitivului:

Dependența modulului de forță de frecare glisantă din modulul vitezei relative ale corpurilor este arătat în figură cu viteze relative prea mari, forța de frecare glisantă diferă puțin de rezistența maximă a fricțiunii de repaus. Prin urmare, poate fi aproximativ o constantă și egală cu puterea maximă a fricțiunii de pace: FTR ≈ FTR. Max \u003d μn. Caracteristică importantă Forțele de frecare alunecare este că este întotdeauna îndreptată opus viteza relativă de a contacta corpurile. VTORER VTELS

12 glisați.

Descrierea diapozitivului:

Forța de frecare a gripului poate fi redusă de mai multe ori cu un lubrifiant - cel mai adesea un strat subțire de fluid (de obicei o varietate de ulei mineral) - între suprafețele de frecare. Rezumatul forței de frecare depinde de viteza relativă a telului. În aceasta, principala sa diferență față de forțe și elasticitate, în funcție de distanțe. Nici o mașină modernă, cum ar fi o mașină sau un motor de tractor, nu poate funcționa fără lubrifiere. Se oferă un sistem de lubrifiant special la proiectarea tuturor mașinilor. Reducerea forței de frecare Frecvența dintre straturile lichide adiacente suprafețelor solide este semnificativ mai mică decât între suprafețele uscate.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplă. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenți absolvenți, tineri oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Versiunea HTML a lucrării nu este încă.
Puteți descărca arhiva lucrării făcând clic pe linkul care este mai jos.

Documente similare

Forțele care apar între corpurile de contact cu mișcarea lor relativă. Determinarea amplorii și direcției forței de frecare glisante, legea amonton-coulomba. Tipuri de frecare în mecanisme și mașini. Ambreiaj cu o suprafață ca o mișcare.

prezentare, a adăugat 12/16/2014


Caracteristicile metodelor aproximative pentru determinarea coeficientului de frecare alunecare, caracteristicile calculului său pentru diferite materiale. Valoarea și calculul forței de frecare în conformitate cu legea coulonului. Dispozitivul și principiul instalării instalației pentru a determina coeficientul de frecare.

lucrări de laborator, a fost adăugată 01/12/2010


Istoria apariției forței de frecare este procesul de interacțiune între mișcarea lor relativă (deplasare) sau când corpul se deplasează într-un mediu gazos sau lichid. Apariția forțelor de alunecare de alunecare și de odihnă la intersecția corpurilor de contact, metode de reducere.

rezumat, adăugat 30.07.2015


Cauza forței de frecare și a exemplelor sale: mișcarea axei roții, mingea, rularea de-a lungul podelei orizontale. Formule pentru calcularea forței de frecare în fizică. Rolul forței de frecare în viața de pe Pământ: mersul pe jos, rotirea roților de conducere ale echipajului.

prezentare, adăugată 01/16/2011


Gravitaționale, electromagnetice și energie nucleara. Interacțiunea particulelor elementare. Conceptul de gravitate și gravitate. Determinarea rezistenței elasticității și a tipurilor de deformare de bază. Caracteristicile forțelor de frecare și puterea de odihnă. Manifestări de frecare în natură și în tehnică.

prezentare, adăugată 01/24/2012


Forța de frecare este o forță care apare atunci când contactează corpurile, direcționate de-a lungul frontierei de contact și prevenirea mișcării relative a TEL. Cauze de frecare. Forța de frecare a păcii, alunecare și rulare. Utilizarea lubrifiantului și a rulmenților.

prezentare, adăugată 12.11.2013


Frecvența ca proces de interacțiune a corpurilor solide cu mișcare relativă fie atunci când solidul se mișcă într-un mediu gazos sau lichid. Tipuri de frecare, calcul de frecare de pace, alunecare și rulare. Calcularea coeficienților de frecare pentru diferite perechi de suprafețe.

lucrări practice, a fost adăugată 05/10/2010

Al treilea tip de forțe cu care se ocupă în mecanică este forțele de frecare. Forțele de frecare, cum ar fi rezistența elasticității, au natură electromagnetică, adică baza forțelor de frecare sunt forțele electrice ale interacțiunii moleculelor. Caracteristica principală a forțelor de frecare, de a le distinge de forțele gravitaționale și forțele elasticității, este că depind de viteza de mișcare a corpului reciproc.

Fiți familiarizați mai întâi cu forțele de frecare între suprafețele solidelor. Aceste forțe apar în contact direct al corpurilor și sunt îndreptate întotdeauna de-a lungul suprafețelor de contact, spre deosebire de forțele elasticității, direcționate perpendiculare pe aceste suprafețe. Forța de frecare apare atunci când un corp se mișcă de-a lungul suprafeței celuilalt, dar poate exista între contactul cu corpurile solide, când aceste corpuri sunt încă relative între ele. Întotdeauna forța de frecare împiedică mișcarea relativă a telului.

Natura frecării

Motivul pentru care cartea nu alunecă de la o masă ușor înclinată - rugozitatea suprafeței mesei și capacul cărții. Această rugozitate este vizibilă la atingere, iar sub microscop se poate observa că suprafața solidului seamănă cel mai probabil cu o țară montană. Din același motiv, calul trebuie să facă mult efort pentru a deplasa încărcătura grea din loc (figura 3.31). Nenumărate protudii se agățate unul de celălalt, se deformează și nu dau o carte sau un diapozitiv de marfă. Astfel, forța de frecare de cotă este cauzată de aceleași forțe ale interacțiunii moleculelor ca forță obișnuită a elasticității.

Atunci când un singur corp alunecă peste suprafața altui, apare "balansarea" tuberculilor, ruperea legăturilor moleculare care nu pot rezista la sarcina crescută. Pentru a detecta "balansarea" tuberculilor nu este dificilă: rezultatul unei astfel de "balansoare" este uzura pieselor de frecare.

Se pare că suprafețele sunt lustruite temeinic, cu atât forța de frecare ar trebui să fie mai mică. Până în măsura în care este așa. Șlefuirea reduce, de exemplu, forța de frecare între două bare de oțel, dar nu este incinfinată. Cu creșterea suplimentară a netezimii suprafețelor, forța de frecare începe să crească. Punctul aici este după cum urmează.

Pe măsură ce suprafețele sunt netezite, ele sunt din ce în ce mai strânse și mai strânse între ele. Cu toate acestea, atâta timp cât înălțimea neregulilor depășește mai multe raze moleculare, forțele de interacțiune dintre moleculele suprafețelor vecine (cu excepția tuberculilor înșiși) sunt absente. La urma urmei, acestea sunt forțe foarte scurte. Acțiunea lor se extinde la o distanță de mai multe raze moleculare. Numai atunci când o anumită perfecțiune a măcinării de suprafață, devine atât de mult încât forțele de atracție (ambreiajul) moleculelor vor acoperi o parte semnificativă a suprafeței contactului barelor. Aceste forțe vor începe să împiedice deplasarea barelor relative între ele, ceea ce duce la o creștere a forței de frecare a păcii.

Când glisarea barelor netede, legăturile moleculare între molecule de pe suprafața barelor se grăbesc, la fel cum suprafețele aspre sunt distruse în hubbumps. Ruptura de legături moleculare este principalul lucru pe care forțele de frecare diferă de forțele elastice, când nu există astfel de rupturi. De aceea, forțele de frecare depind de viteză.

Mai jos vom analiza detaliile tipurilor individuale de forțe de frecare.

Frecare de odihnă

Să presupunem că trebuie să mutați cabinetul. Acționați pe ea cu forța îndreptată orizontal, dar cabinetul nu trece de la locul respectiv.

Acest lucru este posibil numai dacă forța aplicată cabinetului este compensată (bare) o altă forță. Această forță este egală cu modulul pe care l-ați atașat și îndreptat opusul acesteia și există o forță de frecare de odihnă.

Forța de frecare a odihnei este forța care acționează asupra acestui corp din partea celuilalt corp în contact cu ea de-a lungul suprafeței de a contacta corpurile în cazul în care corpul se odihnesc reciproc unul față de celălalt.

Începeți să împingeți garderoba este mai puternică și continuă să rămână în poziție. Deci, în același timp, puterea de frecare este, de asemenea, în creștere.

Forța de frecare de cotă este în modul și este îndreptată opusă puterii aplicate corpului paralel cu suprafața de a le contacta cu un alt corp. Dacă nici o forță nu funcționează în paralel cu această suprafață, atunci puterea frecării de odihnă este zero.

Creșterea forței care acționează asupra dulapului, veți muta în cele din urmă din loc. În consecință, puterea frecării de odihnă poate fi schimbată de la zero la unii cea mai mare valoare. Valoarea maximă a forței de frecare la care nu se produce alunecarea, se numește rezistența maximă a frectării de odihnă. Dacă forța care acționează asupra corpului de odihnă cel puțin depășește ușor puterea maximă a fricțiunii de odihnă, corpul începe să alunece.

Aflați ce depinde de frecare maximă de pace. Pentru a face acest lucru, puneți o bară de lemn greu pe masă și începeți să o trageți cu un dinamometru (figura 3.32). Citirile dinamometrului în momentul în care bara începe să atingă, vom înregistra. Ele corespund rezistenței maxime a frecării (modulului său). Vom încărca bara în greutăți, creșterea greutății barei, prin urmare și puterea reacției de susținere, de două, de trei ori etc. Rețineți că modulul forței maxime de frecare a F MAX crește și două, de trei ori, etc.

Smochin. 3.32.

Experienta noastra si multe alte experimente similare fac posibilă concluziile conform căreia valoarea maximă a modulului forței de frecare a autocarului este direct proporțională cu modulul Forței de reacție a reacției de suport:

Aici μ este un coeficient de proporționalitate numit coeficientul de frecare de odihnă.

Coeficientul de frecare de odihnă depinde de materialul din care se fac corpurile de contact, calitatea procesării suprafețelor lor, dar, după cum arată experiența, nu depinde de zona contactului lor. Dacă punem un bar pe o față mai mică, vom obține aceeași valoare pentru coeficientul de frecare de odihnă.

În experimentul prezentat în figura 3.32, forța de frecare a odihnei este atașată nu numai la bar, ci și la masă. Într-adevăr, dacă tabelul acționează asupra barului cu forța de frecare a direcției TP1 spre stânga, bara acționează pe masă cu forța de frecare TP3, îndreptată spre dreapta, în timp ce, potrivit celei de-a treia legi ale Newton,

De ce forța de frecare se poate schimba de la zero la valoarea maximă egală cu μn? Așa se întâmplă. Sub acțiuni pe corpul unei anumite puteri, este ușor (neobservată pentru ochi) schimbări. Această deplasare continuă până când rugozitatea microscopică a suprafețelor este amplasată în așa fel încât, angajându-se unul pentru celălalt, vor duce la apariția forței de frecare, de echilibrare a puterii. Cu forță crescândă, corpul se mișcă din nou, astfel încât cele mai mici nereguli ale suprafețelor să se blocheze unul pentru celălalt, iar forța de frecare va crește. Numai cu F\u003e F Max, cu orice locație a suprafețelor în raport reciproc, forța de frecare nu este capabilă să echilibreze forța, iar alunecarea începe.

Frecare glisantă

Când corpul alunecă peste suprafața unui alt corp, forța de frecare este de asemenea valabilă pentru aceasta - forța de măcinare a alunecării. Acest lucru poate fi văzut pe experiență. Dinamometrul atașat la bară cu o mișcare uniformă a barei de-a lungul suprafeței orizontale (figura 3.33) arată că o forță constantă a elasticității acționează pe bara laterală a dinamometrului. Potrivit celei de-a doua legi ale lui Newton cu o mișcare uniformă a barei (accelerația a \u003d 0), egala cu toate forțele aplicate este zero. Prin urmare, în plus față de forța elasticității (rezistența gravitației M și puterea reacției suportului este echilibrată), forța egală cu modulul prin puterea elasticității este valabilă, dar îndreptată opus la ea. Această putere este puterea frecării de alunecare.

Smochin. 3.33.

Forța de frecare, precum și puterea maximă de frecare a păcii depinde de rezistența reacției de susținere, din materialul corpurilor de frecare și de starea suprafețelor lor. Este esențial ca forța accidentului de alunecare să depindă de viteza relativă a telului. În primul rând, forța de frecare glisantă este îndreptată întotdeauna opusă viteza relativă de a contacta corpurile. Acest lucru poate fi clarificat folosind Figura 3.34, care prezintă două corpuri de frecare.

Smochin. 3.34.

Corpul 1 se deplasează în raport cu corpul 2 la o viteză de 1, 2 îndreptată spre dreapta. La corpul 1 atașat forța de fricțiune TP1 îndreptată spre stânga. Corpul 2 se deplasează în raport cu corpul 1 la stânga la o viteză de 2, 1, iar forța de fuziune aplicată este îndreptată spre dreapta.

În al doilea rând, modulul forței de frecare glisante depinde de modulul vitezei relative ale corpurilor de frecare. Dependența modulului de forță de frecare glisantă din modulul de viteză relativ este setat experimental. Această dependență este prezentată în Figura 3.35. Cu viteze mici relative de mișcare, corpurile forței de frecare diferă puțin de puterea maximă a fricțiunii de odihnă. Prin urmare, poate fi aproximativ o forță constantă și egală de frecare de odihnă:

Smochin. 3.35.

Coeficienții de frecare pentru unele materiale sunt prezentate în tabelul 5.

Tabelul 5.

Rețineți că modulul forței de frecare al TPS este de obicei mai mic decât modulul forței de reacție a suportului. Prin urmare, coeficientul de frecare glisant este mai mic de unul. Din acest motiv, orice organism este mai ușor de mutat lupi decât ridicați sau transferați.

Forța de frecare depinde de viteza relativă a corpului. În aceasta, principala sa diferență față de forțe și elasticitate, în funcție de coordonate.

Întrebări pentru auto-test

• Masa corporală M \u003d 5 kg se află pe suprafața orizontală. Coeficientul de frecare μ \u003d 0,2. Forța orizontală F \u003d 5 N. Care este puterea de frecare, dacă corpul rămâne singur?