
Smykové tření a třecí síla

Smykové tření a třecí síla
Mezi dvěma tělesy, která jsou v kontaktu, působí různé síly. Jednou skupinou těchto sil je působení mezi jejich povrchy, pokud jsou v přímém kontaktu (doteku).
Tyto síly jsou mikroskopické (slabé vazby mezi nejbližšími atomy) i makroskopické (nerovnosti které do sebe zapadají) a mají většinou hlavní vliv na pohyb jednoho tělesa po druhém. Pokud se tělesa po sobě sunou (nevalí), říkáme účinkům takových sil smykové tření.
Sílu, která směřuje proti směru pohybu (nebo proti směru, ve kterém se o pohyb snažíme), nazýváme třecí silou F_t. Tato třecí síla záleží na tlakové síle F_N, kterou proti sobě povrchy působí, a na tom, jak dobře po sobě povrchy umí klouzat. To pro danou dvojici materiálů vyjadřuje experimentální konstanta koeficientu smykového tření f.
ocelový nůž brusle a led |
0,03 |
hladká ocel a mosaz (olej) |
0,11 |
cihla a dřevo(suché) |
0,60 |
pneumatika a suchý asfalt |
0,72 |
guma a guma |
1,16 |
(většinou se f pohybuje v rozmezí 0 až 1)
Smykové tření dělíme na klidové (statické) a smykové tření v pohybu (dynamické).
Klidové tření
Probíhá, dokud ještě nedochází ke smýkání, i když se jej nějaká síla snaží vyvolat. Například jde o:
- auto zabrzděné v kopci
- sešit ležící na křivém stole
- skříň, kterou se snažíme posunout, ale nemůžeme s ní ani hnout
Třecí síla je pak rovna výslednici sil, které se pokoušejí vyvolat vzájemný pohyb.
Maximální klidová třecí síla je vyjádřena z F_N a f jako
F_t=f\cdot F_N
pokud tuto hodnotu ostatní síly překonají, těleso se rozpohybuje.
Smykové tření v pohybu
Funguje jako brzda působící proti směru pohybu. Jde například o:
- dítě klouzající po skluzavce
- tužku píšící na papír
- koleno drásající se o asfalt
- nebo i ten sešit, když se jej pokusíme položit na příliš nakloněný povrch
Tření je o něco slabší, než to maximální klidové tření (protože pohybující se povrchy nemají dost času do sebe co nejlépe zapadnout). Třecí síla má sice stejnou velikost
F_t=f\cdot F_N
ale koeficient tření v pohybu je menší (např. pneumatika ve smyku nebude mít f=0,72 ale jen f=0,65). Často se tedy i označují jinak (například koeficient klidového tření jako f_0).
Zajímavosti
- Protože je pohybové tření menší než to klidové, znamená to, že kvádr, který jednou po nakloněné rovině rozjede, se už nezastaví. Až dole.
Zavřít