Glidefriksjonskoeffisient og rullende

I terrestriske betingelser noen bevegelige legeme (eller kommer i bevegelse) i kontakt med det omgivende miljø eller substans med andre organer. I dette tilfellet oppstår krefter som gir motstand mot deres bevegelse. Disse kreftene er kalt friksjonskrefter som de overfører en del av den mekaniske energi fra bevegelse inn i indre energi, som er ledsaget av oppvarmingsorganer og miljø.

Friksjon er utvendig og innvendig. Intern (ellers kalt viskositet) er forekomsten av tangentiale krefter mellom de bevegelige fluidum eller gass lag som hindrer denne bevegelse.

I motsetning til dette forekommer ytre friksjon ved kontakt av faststoffer i form av kraft tangential til overflaten og hindrer deres innbyrdes bevegelse. Det i sin tur er oppdelt i statisk (statisk friksjon) og kinematisk. Statisk friksjon vises når du prøver å flytte en kropp i forhold til en annen stasjonær. Kinematisk eksisterer mellom bevegelige objekter, i kontakt med hverandre. Ytre friksjon kan deles inn i rullende og glidende friksjon.

Hva er den fysiske betydningen av friksjon? Det er nyttig eller skadelig? Ved første øyekast friksjonen bare hindrer oss slitasje maskindeler, bildekk, skosåler blir slettet, etc. Og etablering .. evighets bare ikke mulig på grunn av dette. Men se nøye nøye. Friksjon forsvinne - vi kan verken gå eller bla bok eller dra bort bilen eller slutte å bevege seg. Et stort antall fysiske fenomener i verden er basert på friksjon. De to viktigste resultater av menneskene som er formet utviklingen av kultur - produksjon av brann og oppfinnelsen av hjulet - ville være umulig uten den.

Dette fenomenet er basert på uregelmessigheter av alle organer: ett hakk i kontakt alltid klamre seg til overflaten grovheten på den andre. For en fullstendig glatte (f.eks omhyggelig polerte flater) tett ved siden av hverandre, lover molekylær friksjon på grunnlag av den gjensidige tiltrekning av molekylene.

Studerer vitenskap friksjon tribology. I 1781, fransk fysiker C. Coulomb formulerte grunnprinsippene for tørr friksjon. Empirisk fant forskerne at friksjonskraften er F, som forekommer under glidende, er direkte proporsjonal med kraften som virker på et legeme N normaltrykk. Dette forholdet er som følger:

N: F = k ∙ N;

hvor mengden k - friksjonskoeffisient (proporsjonal koeffisient). Dens verdi ble beregnet som følger: Hoveddelen er plassert på skråplanet, og ved å vippe det oppnås en ensartet bevegelse. I dette tilfellet er friksjonskraften F er lik den drivende kraft av P:

F = P ∙ sin a;

Kraften N (normal trykkraft) er lik P ∙ cos a; følgelig k = tg a. Friksjonskoeffisienten er her tangenten til overflaten helningsvinkelen ved hvilken glidelegemet jevnt, det vil si. E. Ved en konstant hastighet.

I praksis kan verdien beregnes bare omtrent. Overflaten av legemet, vanligvis i en eller annen grad forurenset, er oksyder, rust og andre forurensninger. friksjonskoeffisient bestemt for parvise kombinasjoner av forskjellige materialer ved hjelp av eksperimenter, blir innført i spesielle referansetabeller.

Rullende friksjon stammer fra det faktum at et bevegelig hjul er litt presset inn i veibanen, dvs. E. Det har å overvinne en liten haug. Jo hardere veien, jo mindre brak og mindre friksjonskraft. Dens verdi blir beregnet i dette tilfelle ved formelen: F = k ∙ N / R, hvor R - verdi av radien hjulet. Følgelig har rullende friksjonskoeffisienten en lengdedimensjon. Vanligvis er det uttrykt i centimeter, i motsetning til den glidende friksjonskoeffisient, noe som er en dimensjonsløs størrelse.

Som nevnt ovenfor eksisterer det indre friksjonskoeffisient ikke bare å faststoffer, men også for væsker. Hydraulikken er ofte nødvendig å beregne den spesifikke energitapet i hydrauliske systemer som oppstår i rørledningene. De er av to typer: tap av lengden med opprinnelse i rette rør med jevn strømning, og lokal tap på grunn av - strømnings deformasjon på grunn av endringer i kanalform (sammentrekning, utvidelse, rotasjon). Hydrauliske tap blir beregnet ved hjelp av den samme verdien, som kalles "koeffisienten for hydraulisk friksjon".