СИЛА ТЕРТЯ. В’ЯЗКЕ ТЕРТЯ – СИЛИ В МЕХАНІЦІ


Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

МЕХАНІКА

2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ

2.2. СИЛИ В МЕХАНІЦІ

2.2.1. СИЛА ТЕРТЯ. В’ЯЗКЕ ТЕРТЯ

Сила тертя – це сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого і перешкоджає цьому руху.

Наприклад, двигун автомобіля обертає ведучі колеса. Тертя по землі перешкоджає цьому обертанню, штовхаючи колесо вперед (таким чином, виникає сила тяги автомобіля) (рис. 24, а).

Сила тертя ковзання СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІТер. ковз. виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого. Її напрям протилежний швидкості руху тіла (рис. 24, б).

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 24

Модуль сили тертя ковзання прямо пропорційний силі нормальної реакції опори N:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Де μ – безрозмірна величина.

Коефіцієнт пропорційності μ – коефіцієнт тертя ковзання, який залежить від виду речовин тіл, які стикаються, стану їхніх поверхонь та швидкості ковзання одного

тіла відносно іншого.

При розв’язанні багатьох задач можна користуватися деяким середнім значенням коефіцієнта тертя ковзання. При малих швидкостях можна вважати, що він дорівнює коефіцієнту тертя спокою (рис. 25):

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 25

Модуль сили тертя ковзання під час руху по горизонтальній поверхні:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Модуль сили тертя ковзання під час руху по поверхні, яка утворює з горизонтом кут α:

Оскільки

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Сила тертя спокою СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІТср сп однакова за модулем і спрямована протилежно тій зовнішній силі СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ, яка спричиняє ковзання одного тіла по іншому (рис. 26).

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 26

Максимальне значення модуля сили тертя спокою:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Тертя кочення виникає при коченні одного тіла по поверхні іншого.

Модуль сили тертя кочення дорівнює відношенню добутку коефіцієнта тертя кочення k, модуля сили нормальної реакції опори N до радіуса R тіла, що котиться:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Для більшості поверхонь сила тертя кочення менша за силу тертя ковзання. Тому широко практикується заміна тертя ковзання тертям кочення (кулькові та роликові підшипники):

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

При дуже великих швидкостях сухе тертя переходить у в’язке, оскільки між поверхнями утворюється прошарок повітря.

В’язке тертя виникає при русі твердого тіла у рідині або газі. Сила в’язкого тертя СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІТер. в’язк спрямована проти швидкості руху тіла (рис. 27).

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 27

Особливості в’язкого тертя

1. Сила тертя спокою відсутня:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

2. Модуль сили в’язкого тертя залежить від швидкості руху тіла:

    при малих швидкостях:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

    при великих швидкостях:

СИЛА ТЕРТЯ. ВЯЗКЕ ТЕРТЯ   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Де β1, β2 – коефіцієнти пропорційності між модулем сили в’язкого тертя та швидкістю руху тіла. Характеризує обтікання поверхні тіла та в’язкість середовища.



1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Будова клітини прокаріотів.
Ви зараз читаєте: СИЛА ТЕРТЯ. В’ЯЗКЕ ТЕРТЯ – СИЛИ В МЕХАНІЦІ