Ons vind die krag van wrywing. Die formule vir die krag van wrywing

Wrywing is 'n verskynsel wat ons die hele tyd in die alledaagse lewe in die gesig staar. Bepaal of wrywing skadelik of nuttig is, onmoontlik. Om selfs 'n stap op gladde ys te maak, is 'n moeilike taak. Op 'n rowwe asfaltoppervlak is dit 'n plesier om te loop. Dele van voertuie sonder vet dra baie vinniger uit.

Die studie van wrywing, kennis van sy basiese eienskappe, laat 'n persoon toe om dit te gebruik.

Die krag van wrywing in fisika

Die krag wat voortspruit uit die beweging of poging om een liggaam oor die oppervlak van die ander te beweeg, gerig teen die bewegingsbeweging, toegepas op bewegende liggame, word die wrywingskrag genoem. Die wrywingskragmodule, waarvan die formule afhang van baie parameters, wissel afhangende van die tipe weerstand.

Die volgende tipes wrywing word onderskei:

• rus;

• gly;

• rol.

Enige poging om 'n swaar voorwerp van die plek af te trek (kabinet, klip) lei tot die spanning van menslike magte. In hierdie geval word die beweging van die onderwerp van die hoof nie altyd behaal nie. Die wrywing van rus versteur dit .

Status van rus

Die berekende formule vir die wrywingskrag van rus kan nie dit akkuraat bepaal nie. As gevolg van die derde wet van Newton hang die grootte van die rusweerstand af van die toegepaste poging.

Met toenemende krag verhoog die wrywingskrag ook.

0 triple alarm max

Die wrywing van rus laat nie die naels wat in die hout gedryf word, uitval nie; Knoppies toegewerk met draad, stewig in plek gehou. Dit is interessant dat dit die weerstand van rus is wat een toelaat om te loop. En dit is gerig in die loop van die beweging van die mens, wat in stryd is met die algemene toestand van dinge.

Slip verskynsel

Met die toename in die eksterne krag wat die liggaam bestuur, tot die waarde van die grootste wrywingskrag van rus, word dit in beweging. Die glywrywingskrag word oorweeg in die proses om een liggaam oor die oppervlak van die ander te skuif. Die waarde daarvan hang af van die eienskappe van die wisselvlakke en die krag van die vertikale aksie op die oppervlak.

Die ontwerpformule vir die wrywingskrag van gly: F = μР, waar μ die proporsionaliteitskoëffisiënt (glywrywing) is, √ is die krag van vertikale (normale) druk.

Een van die dryfkragte is die glywrywingskrag, waarvan die formule aangeteken word met behulp van die reaksie krag van die steun. As gevolg van die vervulling van Newton se derde wet, is die kragte van normale druk en die reaksie van die steun gelyk in grootte en teenoorgestelde in rigting: P = N.

Voordat die wrywingskrag bepaal word, waarvan die formule 'n ander vorm (F = μ N) verkry, bepaal die reaksiekrag.

Die weerstandskoëffisiënt in gly word eksperimenteel vir twee vryfoppervlakke aangebied, hang af van die kwaliteit van hul verwerking en materiaal.

Tafel. Die waarde van die weerstandskoëffisiënt vir verskillende oppervlaktes

Die grootste wrywingskrag van rus, waarvan die formule hierbo geskryf is, kan op dieselfde manier as die glywrywingskrag gedefinieer word.

Dit word belangrik in die oplossing van die probleme om die krag van die bewegingsweerstand te bepaal. Byvoorbeeld, 'n boek wat deur 'n hand gedryf word, word van bo gedruk, gly onder die handeling van 'n weerstand teen rus wat tussen die hand en die boek ontstaan. Die grootte van die weerstand hang af van die waarde van die vertikale druk krag op die boek.

Die verskynsel van rol

Die oorgang van ons voorvaders van drake tot strydwaens word as revolusionêr beskou. Die uitvinding van die wiel is die grootste uitvinding van die mensdom. Rolwrywing, wat plaasvind as die wiel beweeg langs die oppervlak, is aansienlik minderwaardig in grootte as die weerstand teen gly.

Die voorkoms van wrywingskragte word geassosieer met die kragte van normale wieldruk op die oppervlak, het 'n aard wat dit onderskei van gly. As gevolg van die effense vervorming van die wiel, vind verskillende drukkragte in die middel van die gevormde area en langs die rande plaas. Hierdie verskil in kragte bepaal die voorkoms van weerstand tydens rolling.

Die berekeningsformule vir die rolwrywingskrag word gewoonlik op dieselfde manier as die glyproses geneem. Die verskil word slegs gesien in die waardes van die weerstandskoëffisiënt.

Aard van weerstand

Wanneer die ruwheid van die vryfoppervlakte verander, verander die waarde van die wrywingskrag ook. Met 'n groot vergroting lyk die twee aangrensende oppervlaktes soos onreëlmatighede met skerp pieke. Wanneer dit uitmekaar raak, raak die uitsteeklike dele van die liggaam aan mekaar. Die totale kontakarea is onbeduidend. Wanneer bewegende liggame beweeg of probeer beweeg, skep dit weerstand. Die grootte van die wrywingskrag hang nie af van die oppervlak van die kontakvlakke nie.

Dit blyk dat twee perfekte gladde oppervlaktes glad nie weerstand hoef te ervaar nie. In die praktyk is die wrywingskrag in hierdie geval die maksimum. Hierdie teenstrydigheid word verduidelik deur die aard van die oorsprong van kragte. Dit is elektromagnetiese kragte wat tussen atome van wisselende liggame optree.

Meganiese prosesse wat nie deur wrywing in die natuur vergesel word nie, is onmoontlik omdat daar geen moontlikheid bestaan om die elektriese interaksie van gelaaide liggame te "ontkoppel" nie. Die onafhanklikheid van die weerstandsmagte uit die onderlinge posisie van die liggame maak dit moontlik om hulle niepotensiaal te noem nie.

Dit is interessant dat die wrywingskrag, waarvan die formule wissel afhangende van die spoed van die wisselende liggame, eweredig is aan die vierkant van die ooreenstemmende snelheid. Hierdie krag is te wyte aan die viskose dragskrag in die vloeistof.

Beweging in 'n vloeistof en gas

Die verplasing van 'n vaste stof in 'n vloeistof of gas, vloeistof naby 'n vaste oppervlak, word vergesel deur 'n viskose weerstand. Die oorsprong daarvan word geassosieer met die interaksie van lae vloeistof wat deur 'n soliede liggaam in die proses van beweging gesleep word. Die verskillende snelheid van die lae is 'n bron van viskose wrywing. Die eienaardigheid van hierdie verskynsel is die afwesigheid van vloeibare wrywing van rus. Ongeag die grootte van die eksterne impak, word die liggaam in beweging terwyl dit in die vloeistof is.

Afhangende van die spoed van beweging word die weerstandskrag bepaal deur die spoed van beweging, die vorm van die bewegende liggaam en die viskositeit van die vloeistof. Beweging in water en olie van dieselfde liggaam word vergesel van verskillende in groot weerstand.

Vir klein snelhede: F = kv, waar k die proporsionaliteitskoëffisiënt is, wat afhang van die lineêre dimensies van die liggaam en die eienskappe van die medium, v is die snelheid van die liggaam.

Die temperatuur van die vloeistof beïnvloed ook die wrywing daarin. In ysige weer word die motor opgewarm sodat die olie verhit word (die viskositeit verminder) en help om die vernietiging van die kontakdele van die enjin te verminder.

Verhoog ryspoed

'N Beduidende toename in die snelheid van die liggaam kan die verskyning van turbulente strome veroorsaak, terwyl die weerstand skerp toeneem. Waarde het: die vierkant van die spoed van beweging, die digtheid van die medium en die oppervlak van die liggaam. Die formule vir die wrywingskrag neem 'n ander vorm in:

F = kv ² , waar k 'n proporsionaliteitskoëffisiënt is, afhangende van die vorm van die liggaam en die eienskappe van die medium, v is die snelheid van die liggaam.

As die liggaam vaartbelyn is, kan turbulensie verminder word. Die vorm van die liggaam van dolfyne en walvisse is 'n perfekte voorbeeld van die natuurwette wat die spoed van diere beïnvloed.

Energiebenadering

Die werk van die beweging van die liggaam word belemmer deur die weerstand van die omgewing. Wanneer die wet van behoud van energie gebruik word, word gesê dat die verandering in meganiese energie gelyk is aan die werk van wrywingskragte.

Die arbeidsmag word bereken deur die formule: A = Fscosα, waar F die krag is waarmee die liggaam met 'n afstand beweeg s, α is die hoek tussen die rigtings van krag en verplasing.

Dit is duidelik dat die weerstandskrag teenstrydig is met die verplasing van die liggaam, waaruit cosα = -1. Die werk van die wrywingskrag, waarvan die formule die vorm A _m = - Fs het, is negatief. Terselfdertyd word meganiese energie omskep in interne energie (vervorming, verwarming).