Областное государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
“Борисовский агромеханический техникум”
Тема: Сила трения скольжение и
качения. Коэффициент трения
скольжения.
Дисциплина «Техническая механика»
Выполнил студент группы 10 ТОРАТ
Волков Алексей Сергеевич ,
Преподаватель профессионального цикла:
Рябинина Ирина Владимировна
Сила трения — это сила, возникающая в месте
соприкосновения тел и препятствующая их
относительному движению
Виды сил трения :
●
Трения скольжения
● Трение качения
●
●
Внешнее трение возникает
при относительном
перемещении двух
соприкасающихся твердых
тел (трение скольжение или
трения покоя
Внутреннее трение
наблюдается при
относительном
перемещении частей одного
и того же сплошного тела
(например, жидкость или
газ).
Трения скольжения
Сила трения
скольжения —
силы, возникающие
между
соприкасающимися
телами при их
относительном
движении.
Опыты с движением различных
соприкасающихся тел (твёрдых
по твёрдым, твёрдых в жидкости
или газе, жидких в газе и т. п.) с
различным состоянием
поверхностей соприкосновения
показывают, что силы трения
проявляются при относительном
перемещении соприкасающихся
тел и направлены против вектора
относительной
скорости тангенциально к
поверхности соприкосновения.
Когда говорится «абсолютно гладкая поверхность» — это
значит, что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в
реальной жизни практически невозможна. Избавиться от
трения полностью невероятно трудно.
Поэтому тела, свободно скользящие по какой-либо
горизонтальной поверхности, в конце концов остановятся.
Чтобы тело двигалось по горизонтальной поверхности без
торможения, к нему надо прикладывать усилие,
противоположное и хотя бы равное силе трения. В этом
заключается суть силы трения.
Трение возникает по двум причинам
1. Все тела имеют шероховатости. Даже у очень
хорошо отшлифованных металлов в электронный
микроскоп видны неровности. Абсолютно гладкие
поверхности бывают только в идеальном мире задач,
в которых трением можно пренебречь. Именно
упругие и неупругие деформации неровностей при
контакте трущихся поверхностей формируют силу
трения.
2. Между атомами и молекулами поверхностей тел
действуют электромагнитные силы притяжения и
отталкивания. Таким образом, сила трения имеет
электромагнитную природу.
От каких факторов зависит и не
зависит сила трения скольжения
1.Сила трения
скольжения зависит от
массы тела и растет с
ее увелечением.
2.Сила трения
скольжения не зависит
от трущихся
поверхностей.
3.Сила трения скольжения зависит от материала, из
которого изготовлены трущеися поверхности.
Основная формула по которой можно
найти силу трения скольжения
k — коэффициент
трения скольжения.
● N— сила нормальной
реакции опоры.
●
Способы измерения силы трения
●
●
Это можно сделать при помощи динамометра. При
равномерном движение тела динамометр показывает
силу тяги, равную силе трения.
Для измерения силы трения, действующей на тело,
достаточно измерить силу, которую необходимо
приложить к телу, чтобы оно двигалось без ускорения.
Сила трения качения
Трения качениясопротивление
движению,
возникающее при
перекатывании одного
тела по поверхности
другого.
Ещё древние строители заметили, что если
тяжёлый предмет водрузить на колёсики, то
сдвинуть с места и затем катить его будет
гораздо легче, чем тянуть волоком. Однако всё
равно нужно толкать или тянуть тело, чтобы оно
не остановилось. Значит, на него действует сила
трения качения. Это сила сопротивления
движению при перекатывании одного тела по
поверхности другого.
Причина трения качения
Причина трения качения — деформация катка и опорной
поверхности. Сила трения качения может быть в сотни раз
меньше силы трения скольжения при той же силе давления
на поверхность. Примерами уменьшения силы трения за счёт
подмены трения скольжения на трение качения служат такие
приспособления, как подшипники, колёсики у чемоданов и
сумок, ролики на прокатных станах.
Направление силы трения
Сила трения
скольжения всегда
направлена
противоположно
скорости
относительного
движения
соприкасающихся
тел. Важно помнить,
что на каждое из
соприкасающихся
тел действует своя
сила трения.
Почему сила трения качения
является распространеным видом
движения в технике
В большинстве случаев величина трения качения гораздо
меньше величины трения скольжения при прочих равных
условиях, и потому качение является распространенным
видом движения в технике.
Где проявляется сила трения
качения?
В большинстве случаев
сила трения качения
проявляется между
элементами
подшипников качения,
между шиной колеса
автомобиля и дорожным
полотном.
Коэффициент трения
скольжения
Коэффициент трения отношение силы трения к
нормальной составляющей
внешних сил,
действующих на
поверхности
тела.Обозначается чаще
всего латинской буквой
«k» или греческой буквой
«μ».
1. Зависит от природы и
качества обработки
трущихся поверхностей.
2. Не зависит от площади
их прикосновения.
3. Мало зависит от
скорости
относительного
движения трущихся тел.
Итоги занятия
•Сила трения покоя меняется от нуля до максимального значения 0 <
Fтр.покоя < Fтр.пок.макс в зависимости от внешнего воздействия.
•Максимальная сила трения покоя почти равна силе трения
скольжения, лишь немного её превышая. Можно приближенно
считать, что Fтр. = Fтр.пок.макс
•Силу трения скольжения можно рассчитать по формуле Fтр. = μ ⋅
N, где μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции
опоры.
•При равномерном прямолинейном скольжении по горизонтальной
поверхности сила тяги равна силе трения скольжения Fтр. = Fтяги.
•Коэффициент трения μ зависит от рода и степени
обработки поверхностей 0 < μ < 1 .
•При одинаковых силе нормального давления и коэффициенте
трения сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
Вопросы для закрепления
Вопрос 1. От чего зависит сила трения?
Ответ. Взглянем на формулу выше, и ответ придет сам.
Сила трения зависит от свойств соприкасающихся тел,
силы нормальной реакции опоры, скорости относительного
движения тел.
Вопрос 2. Зависит ли сила трения от
площади соприкасающихся
поверхностей?
Ответ. Нет, площадь не влияет на силу трения.
Вопрос 3. Какая из этих сил самая большая
по модулю: сила трения покоя, сила трения
качения или сила трения скольжения?
Ответ. Сила трения скольжения имеет самое большое
значение.
Вопрос 4. Какие есть примеры полезного
действия силы трения?
Ответ. Среди полезного использования силы трения
можно выделить работу тормозов транспортных средств,
добычу огня первобытными людьми.
Решение задач
Задача №1. Условие
Брусок массой 5 килограмм скользит по
горизонтальной поверхности. Сила трения
скольжения равна 20 Н. Найдите силу трения,
если масса бруска уменьшится в два раза, а
коэффициент трения останется неизменным.
Решение
Применим формулы:
Ответ: 10 Н.
Задача №2. Нахождение коэффициента трения
Условие
Тело скользит по горизонтальной плоскости.
Найти коэффициент трения, если сила трения
равна 5 Н, а сила давления тела на плоскость –
20 Н.
Решение
Сила давления тела на плоскость равна силе
нормальной реакции опоры.
Ответ: 0,25
Домашнее задание
1. Олофинская В.П. Техническая механика. М.: ФОРУМ: ИНФРАМ, 2016 г. Стр. 66-70
2. Просмотреть видеофрагмент:
https://www.youtube.com/watch?v=humNcubpje0
