Glidende friktionskraft

Kraften af ​​glidende friktion  er den kraft, der opstår mellem legemer i kontakt med deres relative bevægelse.

Det er eksperimentelt blevet fastslået, at friktionskraften afhænger af legemernes trykkraft på hinanden ( støttens reaktionskraft ), af gnidningsfladernes materialer, af den relative bevægelseshastighed, men afhænger ikke af kontakten. område [1] .

Den værdi, der kendetegner gnidningsfladerne, kaldes friktionskoefficienten og betegnes normalt med et latinsk bogstav eller et græsk bogstav . Det afhænger af arten og kvaliteten af ​​behandlingen af ​​gnidningsoverflader. Derudover afhænger friktionskoefficienten af ​​hastigheden. Imidlertid er denne afhængighed oftest svagt udtrykt, og hvis større målenøjagtighed ikke er påkrævet, kan den betragtes som konstant. I den første tilnærmelse kan størrelsen af ​​den glidende friktionskraft beregnes med formlen [1] :

 er glidefriktionskoefficienten ,

 er kraften af ​​støttens normale reaktion.

Friktionskræfter kaldes tangentielle interaktioner mellem kroppe i kontakt, som opstår fra deres relative bevægelse.

Forsøg med bevægelse af forskellige legemer i kontakt (fast i faststof, fast i en væske eller gas, væske i en gas osv.) med forskellige tilstande af kontaktfladerne viser, at der opstår friktionskræfter under den relative bevægelse af de kontaktende legemer og er rettet mod den relative hastighedsvektor tangentielt til kontaktflader. I dette tilfælde bliver den mekaniske bevægelse i større eller mindre grad altid omdannet til andre former for bevægelse af stof – oftest til en termisk bevægelsesform, og de vekselvirkende legemer opvarmes.

Uafhængighed fra pladsen

Da ingen krop er helt flad, afhænger friktionskraften ikke af kontaktområdet, og det sande kontaktområde er meget mindre end det observerede. Faktisk kan kontaktområdet af tilsyneladende flade overflader være inden for grænserne af hele det imaginære kontaktområde. [2] Og i tilfælde af overflader så glatte som muligt, begynder intermolekylær tiltrækning at vise sig.

Dette er normalt demonstreret med et eksempel:

To bløde metalcylindre forbindes med flade dele og rives derefter let af. Derefter forbindes de to cylindre og flyttes lidt i forhold til hinanden. I dette tilfælde gnider alle overfladeuregelmæssigheder mod hinanden og danner det maksimale kontaktområde: kræfter af intermolekylær tiltrækning vises. Og efter frakobling af disse to cylindre bliver meget vanskeligt.

Typer af glidende friktion

Hvis der ikke er noget flydende eller gasformigt lag mellem legemerne ( smøremiddel ), kaldes en sådan friktion tør . Ellers kaldes friktionen "væske". Et karakteristisk kendetegn ved tør friktion er tilstedeværelsen af ​​statisk friktion .

Ifølge interaktionens fysik er glidende friktion normalt opdelt i:

• Tør, når de interagerer, er faste stoffer ikke adskilt af yderligere lag / smøremidler - et meget sjældent tilfælde i praksis. Et karakteristisk kendetegn ved tør friktion er tilstedeværelsen af ​​en betydelig statisk friktionskraft;
• Tør med tør smøring ( grafitpulver );
• Væske, under samspillet mellem legemer adskilt af et lag af væske eller gas (smøremiddel) af forskellig tykkelse - opstår som regel under rullefriktion, når faste legemer er nedsænket i en væske;
• Blandet, når kontaktområdet indeholder områder med tør og flydende friktion;
• Grænse, når kontaktområdet kan indeholde lag og områder af forskellig art (oxidfilm, væske osv.) - det mest almindelige tilfælde i glidende friktion;

Det er også muligt at klassificere friktion efter dens område. Friktionskræfter, der opstår fra den relative bevægelse af forskellige legemer, kaldes eksterne friktionskræfter. Friktionskræfter opstår også under den relative bevægelse af dele af samme krop. Friktion mellem lag af samme krop kaldes intern friktion.

Dimension

På grund af kompleksiteten af ​​fysiske og kemiske processer, der forekommer i zonen med friktionsinteraktion, kan friktionsprocesser i princippet ikke beskrives ved hjælp af klassisk mekaniks metoder. Derfor er der ingen nøjagtig formel for friktionskoefficienten. Dens vurdering er baseret på empiriske data: da kroppen ifølge Newtons første lov bevæger sig ensartet og retlinet, når en ekstern kraft balancerer friktionskraften, der opstår under bevægelsen, så er det nok at måle den friktionskraft, der virker på kroppen. at måle den kraft, der skal påføres kroppen, så den bevæger sig uden acceleration.

Tabel over glidende friktionskoefficienter

Tabelværdierne er hentet fra opslagsbogen om fysik [3]

Noter

1. ↑ 1 2 Bilimovich B. F. Mekanikkens love i teknologien. - M., Oplysning , 1975. - Oplag 80.000 eksemplarer. - Med. 58
2. ↑ Friktionskraften . ZFTSH, MIPT. Hentet 14. februar 2019. Arkiveret fra originalen 13. februar 2019. (Russisk)
3. ↑ Enohovich A. S. Håndbog i fysik. - Oplysning, 1978. - S. 85. - 416 s.