Fricțiune

Fricțiune, forță care rezistă alunecării sau rostogolirii unui obiect solid peste altul. Forțele de frecare, cum ar fi tracțiunea necesară pentru a merge fără alunecare, pot fi benefice, dar prezintă, de asemenea, o mare măsură de opoziție față de mișcare. Aproximativ 20% din puterea motorului automobilelor este consumată în depășirea forțelor de frecare din părțile în mișcare.

forțe de frecare

Diagramă care ilustrează modul în care forțele de frecare, inclusiv fricția cinetică și fricția statică, acționează asupra obiectelor în repaus și în mișcare.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Britannica Quiz
Test despre fizic Quiz
Cine a fost primul om de știință care a realizat un lanț nuclear controlat experiment de reacție? Care este unitatea de măsură pentru cicluri pe secundă? Testați-vă perspicacitatea fizică cu acest test.

Cauza principală a fricțiunii dintre metale pare să fie forțele de atracție, cunoscute sub numele de aderență, între regiunile de contact ale suprafețelor, care sunt întotdeauna microscopice neregulat. Fricțiunea apare din forfecarea acestor joncțiuni „sudate” și din acțiunea neregulilor suprafeței mai dure care arează pe suprafața mai moale.

Două fapte experimentale simple caracterizează fricțiunea solidelor glisante. În primul rând, cantitatea de frecare este aproape independentă de zona de contact. Dacă o cărămidă este trasă de-a lungul unei mese, forța de frecare este aceeași indiferent dacă cărămida este întinsă sau în picioare. În al doilea rând, fricțiunea este proporțională cu sarcina sau greutatea care presează suprafețele împreună Dacă o grămadă de trei cărămizi este trasă de-a lungul unei mese, frecarea este de trei ori mai mare decât dacă este trasă o cărămidă. Astfel, raportul de frecare F la sarcina L este constant. Acest raport constant se numește coeficient de frecare și este simbolizat de obicei prin litera greacă mu (μ). Matematic, μ = F / L. Deoarece atât fricțiunea, cât și sarcina sunt măsurate în unități de forță (cum ar fi lire sterline sau newtoni), coeficientul de frecare este adimensional. Valoarea coeficientului de f rațiunea pentru un caz de una sau mai multe cărămizi care alunecă pe o masă curată din lemn este de aproximativ 0,5, ceea ce implică faptul că este necesară o forță egală cu jumătate din greutatea cărămizilor doar pentru a depăși fricțiunea, menținând cărămizile în mișcare de-a lungul unei viteze constante. Forța de frecare în sine este îndreptată opus mișcării obiectului. Deoarece fricțiunea descrisă până acum apare între suprafețe în mișcare relativă, se numește frecare cinetică.

Fricția statică, în schimb, acționează între suprafețe în repaus una față de cealaltă. Valoarea fricțiunii statice variază între zero și cea mai mică forță necesară pentru a începe mișcarea. Această forță cea mai mică necesară pentru a începe mișcarea sau pentru a depăși fricțiunea statică este întotdeauna mai mare decât forța necesară pentru a continua mișcarea sau pentru a depăși fricțiunea cinetică.

Obțineți un abonament Britannica Premium și obțineți acces la conținut exclusiv. Abonați-vă acum

Fricțiunea de rulare are loc atunci când o roată, o bilă sau un cilindru se rostogolește liber pe o suprafață, ca la rulmenții cu bile și role. Principala sursă de frecare în rulare pare să fie disiparea energiei implicate în deformarea obiectelor. Dacă o bilă tare se rostogolește pe o suprafață plană, bila este oarecum aplatizată, iar suprafața de nivel este oarecum indentată în regiunile aflate în contact. Deformarea elastică sau compresia produsă în secțiunea de conducere a zonei în contact este o piedică la mișcare care nu este complet compensată, deoarece substanțele revin la forma normală la secțiunea finală. Pierderile interne din cele două substanțe sunt similare cu cele care împiedică o minge să revină la nivelul de la care este scăzută. Coeficienții de frecare cu alunecare sunt în general de 100 până la 1.000 de ori mai mari decât coeficienții de frecare la rulare pentru materialele corespunzătoare. Acest avantaj a fost realizat istoric odată cu trecerea de la sanie la roată. (Vezi mecanica.)

Write a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *