Materiál trecej sily: definícia, typy, vzorce, príklady

Trenie je druh fyziky, ktorý sa široko používa v každodennom živote. Sila môže byť interpretovaná ako interakcia, ktorá pri práci môže spôsobiť zmeny podmienok alebo pohybu objektov. Sila je ovplyvnená tlakom alebo ťahom.

Sila súvisí s Newtonovými zákonmi, takže odvodená jednotka SI pre silu je definovaná symbolom N. Akýkoľvek typ interakcie môže spôsobiť, že objekt, ktorý má hmotnosť, zmení svoj pohyb. Sila proti treniu sa delí na dva druhy, a to statickú a kinetickú.

Definícia trenia

Trenie je druh sily, s ktorým sa často stretávame v každodennom živote. Táto sila vznikne v dôsledku dotyku medzi rovinou a objektom. Vzniknuté trenie spôsobí pohyb predmetov.

Množstvo vytvoreného trenia môže byť určené z textúry dvoch povrchov, ktoré sú vo vzájomnom kontakte. Ak je povrch drsný, trenie, ku ktorému dochádza, bude väčšie. Ak je hladký, potom sa trenie zmenšuje.

Stáva sa to preto, že povrch bude brániť alebo vyhladzovať trenie dotyčnicových rovín. Drsné povrchy môžu spôsobiť zablokovanie predmetov, čo sťaží pohyb.

Na klzkom povrchu sa predmety pohybujú rýchlejšie a trenie, ku ktorému dochádza, je menšie. Čím ťažšie sa predmet pohybuje, tým väčšie bude trenie. Trenie zabraňuje pohybu predmetov.

Trenie má vždy smer, ktorý je opačný ako smer pohybu, čo znamená, že je opačný ako smer pohybu objektu. Ak sa lopta pohybuje doprava, trenie je vľavo. Napríklad, keď je auto zaparkované, ťah je vpravo, trenie je vľavo.

Pri jednoduchom definovaní dochádza k treniu v dôsledku dvoch povrchov predmetov, ktoré sa navzájom stretávajú. Trenie, ktoré sa vyskytuje na predmetoch v kontakte, má hodnotu, ktorá nie je rovnaká. Veľkosť hodnoty trenia môže byť spôsobená určitými faktormi.

Čítať: Newtonove zákony 1, 2, 3

Vzorec statického trenia

Tento typ trenia funguje, keď sa povrchy, ktoré sa stretávajú, po sebe nešmýkajú. Dá sa interpretovať, že táto sila pôsobí na objekt, ktorému je pridelená vonkajšia sila (F), ako je sila ťahania alebo tlačenia na počiatočný objekt, ktorý je v pokoji, kým sa nepohne.

Tento typ statického trenia sa vyskytuje medzi dvoma pevnými predmetmi, ktoré sa navzájom nepohybujú. Táto sila nastáva, keď sa predmet skĺzne po naklonenej rovine. Tu je vzorec na výpočet.

fs = s x N

Vysvetlenie:

fs: množstvo statického trenia (N)

s: koeficient statického trenia (N)

N: normálová sila (N)

Formula kinetického trenia

Kinetické trenie je známe aj ako dynamické. Táto sila nastane, keď sa dva objekty, ktoré sa navzájom pohybujú, trú o seba.

Koeficient kinetického trenia je zvyčajne vždy menší ako koeficient statického trenia, aj keď sa vyskytuje v rovnakom materiáli. Kinetické trenie pôsobí na predmety, ktoré sú v pohybe. Pozrite si nasledujúci vzorec výpočtu.

fk = k x N

Vysvetlenie:

fk: veľkosť kinetického trenia (N)

k: koeficient kinetického trenia (N)

N: normálová sila (N)

Čítať: Silový vzorec

Ako určiť zvyšok pohybu objektu

Po pochopení vzorca pre kinetické a statické trenie je ďalšou vecou, ​​​​ktorú treba pochopiť, vedieť, či je objekt v pokoji alebo v pohybe. Aby ste to určili, môžete porovnať statickú treciu silu na objekte s vonkajšou silou (F). Tu sú informácie.

• Ak je vonkajšia sila v porovnaní so statickým trením rovnaká, znamená to, že sa objekt bude pohybovať (F = fs).
• Ak je vonkajšia sila v porovnaní so statickým trením menšia, možno usudzovať, že objekt je v pokoji (F < fs).
• Ak je vonkajšia sila väčšia ako statické trenie, znamená to, že sa objekt pohybuje (F > fs).

Príklad aplikácie trecej sily

Trenie je jedným z najbežnejších štýlov, dokonca úzko súvisí s každodennými aktivitami. Nižšie nájdete niekoľko príkladov jeho aplikácie.

• Keď sa vozidlo pohybuje, bude dochádzať k treniu medzi asfaltom a kolesami.
• Pri vymazávaní alebo písaní bude medzi perom alebo gumou a papierom trenie.
• Pri trení dlaní na zahriatie tela bude medzi rukami trenie.
• Pri behu dochádza k treniu medzi zemou a chodidlami.
• Pri tlačení stoličky bude dochádzať k treniu medzi podlahou a stoličkou.
• Pri tlačení stola na drsný povrch vzniká väčšie trenie. Zatiaľ čo na hladkom povrchu alebo stole s kolieskami bude trenie, ku ktorému dochádza, menšie.
• Pri utieraní bude medzi mopom a podlahou trenie.

Čítať: Gravitácia

Vzorové otázky a diskusia

Aby sme lepšie porozumeli diskusii o trení, je potrebné zdokonaľovať zručnosti. Týmto spôsobom je možné správne vypočítať výpočet veľkosti vytvorenej sily. Pozrite si niekoľko príkladov otázok uvedených nižšie.

Príklad 1:

Na drsnom povrchu je blok s hmotnosťou 10 kg. Ak je známe, že statické trenie s = 0,4 a koeficient kinetického trenia k = 0,3, aké je trenie bloku, ak je ťahaný silou 20 N?

Dá sa teda usúdiť, že trenie pôsobiace na blok je 20 N.

Príklad 2

Blok s hmotnosťou 25 kg je na drsnej podlahe. Je známe, že s = 0,7 ak = 0,3. Na blok pôsobí ťahová sila 160 N horizontálne. Vypočítajte veľkosť trenia, ktorému blok čelí.

Dospelo sa k záveru, že trenie, ktorému blok čelí, je 75 N.

Kinetické a statické trenie majú rôzne kritériá a výpočty. Keď pochopíte, ako to vypočítať, práca na praktických otázkach sa dá robiť jednoduchšie a rýchlejšie. To určite môže zlepšiť pochopenie materiálu.