Glidfriktionskoefficient och rullande

I terrestra villkor en rörlig kropp (eller som kommer i rörelse) i kontakt med den omgivande miljön eller substans med andra organ. I det här fallet krafter uppstår som ger motstånd mot deras rörelse. Dessa krafter kallas friktionskrafter de överför en del av den mekaniska energin av rörelse till inre energi, vilket åtföljs av värmekroppar och miljö.

Friktion är extern och intern. Intern (annars kallas viskositet) är förekomsten av tangentiella krafter mellan det rörliga fluidet eller gasskikt som förhindrar denna rörelse.

I kontrast, uppträder yttre friktion vid kontakt av fasta ämnen i form av kraft tangentiell till ytan och att hindra deras inbördes rörelse. Det, i sin tur, är indelat i statiskt (statisk friktion) och kinematisk. Statisk friktion visas när du försöker flytta en kropp i förhållande till en annan stationär. Kinematisk existerar mellan rörliga kroppar i kontakt med varandra. Yttre friktion kan delas in i rullande och glidfriktion.

Vad är den fysiska innebörden av friktion? Det är nyttigt eller skadligt? Vid första anblicken bara friktionen hindrar oss bär maskindelar, bildäck, skosulor raderas, etc. Och inrättandet .. evighets är helt enkelt inte möjligt för denna anledning. Men tittar noga noga. Friktions försvinna - vi kan varken gå eller vända bok eller dra bort bilen eller slutar röra. Ett stort antal fysikaliska fenomen i världen är baserad på friktion. De två viktigaste resultaten av mänskligheten som har format utvecklingen av civilisationen - Produktion av eld och uppfinningen av hjulet - skulle vara omöjligt utan den.

Detta fenomen är baserad på oegentligheter av alla organ: ett hack i kontakt alltid hålla fast vid ytjämnhet av den andra. För en perfekt jämn (t ex noggrant polerade) ytor tätt intill varandra, lagar molekylfriktion baserat på den ömsesidiga attraktionen av molekylerna.

Studera vetenskap friktion tribologi. I 1781, franska fysikern C. Coulomb formulerade de grundläggande lagarna för torrfriktion. Empiriskt, fann forskarna att friktionskraften är F, som inträffar under glidning, är direkt proportionell mot den kraft som verkar på en kropp N normalt tryck. Detta förhållande är följande:

N: F = k ∙ N;

Om den kvantitet k - friktionskoefficient (proportionell koefficient). Dess värde beräknades enligt följande: Kroppen är placerad på det lutande planet och genom att luta det uppnås en likformig rörelse. I detta fall är friktionskraften F som är lika med den drivande kraften i P:

F = P ∙ sin a;

Den kraft N (normal tryckkraft) är lika med P ∙ cos a; följaktligen k = tg a. Friktionskoefficienten är här tangenten för ytan lutningsvinkel vid vilken glidkroppen likformigt, dvs.. E. Vid en konstant hastighet.

I praktiken kan dess värde beräknas endast ungefär. Ytan av kroppen, vanligtvis i en eller annan förorenad grad är oxider, rost och andra föroreningar. friktionskoefficienten bestämdes för parvisa kombinationer av olika material genom experiment, införs i särskilda referenstabeller.

Rullfriktion härrör från det faktum, att ett rörligt hjul är lätt pressad in i vägytan, dvs. E. Det har för att övervinna en liten kulle. Ju hårdare vägen, mindre knölen och mindre friktionskraft. Dess värde beräknas i detta fall av formeln: F = k ∙ N / r, där r - värdet av hjulets radie. Följaktligen måste rullfriktionskoefficient en längddimension. Vanligen det uttrycks i centimeter i motsats till den glidfriktionskoefficient, som är en dimensionslös storhet.

Såsom nämnts ovan, existerar den inre friktionskoefficienten inte bara för att fasta ämnen, men även för vätskor. Hydrauliken krävs ofta för att beräkna den specifika energiförluster i hydraulsystem uppstår i rörledningarna. De är av två slag: förlust på längd med ursprung i raka rör med jämnt flöde, och lokal förlust på grund av - flödes deformation på grund av förändringar i kanalform (kontraktion, expansion, rotation). Hydrauliska förluster beräknas med användning av samma värde, vilket kallas "koefficient hydraulisk friktions".