Koeficient trenia a koľajových

V pozemských podmienkach akýkoľvek pohybujúce sa teleso (alebo prichádza v pohybe) v kontakte s okolitým prostredím, alebo látky s inými orgánmi. V tomto prípade sa sily vznikajú, ktoré poskytujú odolnosť voči ich pohybu. Tieto sily sa nazýva trecie sily , ktoré prevádzajú časť mechanickej energie pohybu do vnútornej energie, ktoré je sprevádzané vykurovacích telies a prostredí.

Trenie je vonkajšie a vnútorné. Vnútorné (inak tiež označované viskozita) je výskyt tangenciálnych síl medzi pohybujúce sa tekutiny alebo plynu, vrstvou, ktorá zabraňuje tento pohyb.

Naproti tomu, vonkajšie trenie dochádza na styku pevných látok vo forme sily tangenciálny k povrchu a bráni ich vzájomný pohyb. To, podľa poradia, je rozdelená do statickej (statické trenie) a kinematické. Statické trenie sa objaví pri pokuse o presunutí jedného telesa vzhľadom k inému pokoja. Kinematický existuje medzi pohybujúcich sa telies v kontakte spolu navzájom. Externý trenie môžu byť rozdelené do valivého a klzného trenia.

Aký je fyzikálny význam trenie? To je užitočné, alebo škodlivé? Na prvý pohľad sa trenie iba bráni nám opotrebeniu strojných súčastí, automobilové pneumatiky, podrážky sú vymazané, atď. A vznik .. Perpetuum mobile jednoducho nie je možné z tohto dôvodu. Ale pozorne pozriete pozorne. Trenie mizne - môžeme chodiť ani obracející kniha alebo odtiahnuť auto alebo zastaví. Obrovské množstvo fyzikálnych javov vo svete je založený na trenie. Dva hlavné úspechy ľudstva, ktoré formovali vývoj civilizácie - výroba ohňa a vynález kolesa - by nebolo možné bez neho.

Tento jav je založený na nezrovnalosti akýchkoľvek orgánov: jeden zárez v kontakte vždy lipnúť na drsnosti povrchu na strane druhej. Pre dokonale hladký (napr., Starostlivo leštené) povrchy tesne vedľa seba, zákony molekulárneho trenie na základe vzájomnej príťažlivosti molekúl.

Študovať vedy trenie tribológie. V roku 1781, francúzsky fyzik C. Coulombov formulované základné zákony suchého trenia. Empiricky, vedci zistili, že trecia sila je F, vyskytujúce sa počas sklzu, je priamo úmerná sile, pôsobiacej na teleso N normálneho tlaku. Tento vzťah je nasledujúci:

N: F = k ∙ N;

ak je množstvo k - koeficient trenia (proporcionálne koeficient). Jeho hodnota sa vypočíta takto: Telo je umiestnená na naklonenej rovine a sklopením sa dosiahne rovnomerného pohybu. V tomto prípade, je trecia sila F sa rovná hnacej sily P:

F = P ∙ sin A;

Sila N (normálny tlak sila) je rovná P ∙ cos A; v dôsledku toho k = tg a. Koeficient trenia je tangens uhla sklonu povrchu, pri ktorej je klzné teleso rovnomerne, tzn. E. Pri konštantnej rýchlosti.

V praxi je jeho hodnota môže byť vypočítaná iba približne. Povrch tela, obvykle v tej či onej miere kontaminované sú oxidy, hrdzu a iné nečistoty. koeficient trenia určený pre párové kombinácie rôznych materiálov pokusy, sa zavádza do zvláštnych referenčných tabuliek.

Valivého trenia vyplýva zo skutočnosti, že pohybujúce sa koleso je mierne vtlačený do povrchu vozovky, tj. E. To má prekonať malý pahorok. Čím tvrdšie je cesta, tým menšia je rana a menšie trecia sila. Jeho hodnota je vypočítaná v tomto prípade podľa vzorca: F = k ∙ N / R, v ktorom R - hodnota polomeru kolesa. V dôsledku toho je valivý koeficient trenia má dĺžkový rozmer. Zvyčajne sa vyjadruje v centimetroch na rozdiel súčiniteľ šmykového trenia, čo je bezrozmerná veličina.

Ako bolo uvedené vyššie, je vnútorný koeficient trenia existuje nielen pre pevné látky, ale aj pre kvapaliny. Hydraulika je často nutné pre výpočet špecifickej strate energie v hydraulických systémoch vznikajú v potrubí. Tie sú dvojakého druhu: strata dĺžky pochádzajúce z priamej rúrky s jednotným toku, a lokálne straty spôsobené - deformácia toku v dôsledku zmeny tvaru kanála (kontrakcie, rozšírenie, rotácie). Hydraulické straty sú vypočítané s použitím rovnakej hodnoty, ktorý sa nazýva "koeficient hydraulické trenia".