Hệ số ma sát trượt và lăn

Trong điều kiện trên cạn bất kỳ cơ thể di chuyển (hoặc sắp chuyển động) tiếp xúc với môi trường xung quanh hay chất với các cơ quan khác. Trong trường hợp này, các lực lượng phát sinh mà cung cấp khả năng chống phong trào của họ. Những lực lượng này được gọi là lực ma sát họ chuyển một phần của năng lượng cơ học của chuyển động thành năng lượng nội bộ, mà được đi kèm với các cơ quan sưởi ấm và môi trường.

Ma sát là bên ngoài và nội bộ. Nội bộ (nếu không gọi là độ nhớt) là sự xuất hiện của lực tiếp tuyến giữa di chuyển lớp chất lỏng hoặc khí có thể ngăn chặn phong trào này.

Ngược lại, ma sát bên ngoài xảy ra ở sự tiếp xúc của các chất rắn trong các hình thức của lực tiếp tuyến với bề mặt và cản trở chuyển động lẫn nhau của họ. Nó, đến lượt nó, được chia thành tĩnh (ma sát tĩnh) và động học. ma sát tĩnh xuất hiện khi bạn cố gắng để di chuyển một cơ thể liên quan đến văn phòng phẩm khác. Kinematic tồn tại giữa vật thể chuyển động, tiếp xúc với nhau. ma sát bên ngoài có thể được chia thành ma sát lăn và trượt.

ý nghĩa vật lý của ma sát là gì? Nó rất hữu ích hay có hại? Thoạt nhìn, những xích mích chỉ ngăn cản chúng ta mặc bộ phận máy, lốp xe, đế giày bị tẩy xóa, vv Và việc thành lập .. chuyển động vĩnh viễn chỉ là không thể vì lý do này. Nhưng nhìn kỹ chặt chẽ. Ma sát biến mất - chúng ta có thể không đi cũng không lật cuốn sách hay kéo đi xe hoặc ngừng chuyển động. Một số lượng lớn các hiện tượng vật lý trên thế giới được dựa trên ma sát. Hai thành tựu chính của nhân loại đã định hình sự phát triển của nền văn minh - sản xuất lửa và sự phát minh ra bánh xe - sẽ không thể không có nó.

Hiện tượng này được dựa trên những vi phạm của bất kỳ cơ quan: một notch tiếp xúc luôn luôn bám vào các bề mặt gồ ghề của người kia. Đối với một hoàn toàn nhẵn bề mặt (ví dụ, cẩn thận đánh bóng) liền kề chặt chẽ với nhau, pháp luật của ma sát phân tử dựa trên sự hấp dẫn lẫn nhau của các phân tử.

Nghiên cứu khoa học ma sát Ma sát học. Năm 1781, nhà vật lý người Pháp C. Coulomb xây dựng pháp luật cơ bản của ma sát khô. Theo kinh nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lực ma sát là F, xảy ra trong trượt, là tỷ lệ thuận với lực tác dụng trên một cơ thể N áp bình thường. Mối quan hệ này là như sau:

N: F = k ∙ N;

nơi số lượng k - hệ số ma sát (hệ số tỷ lệ thuận). Giá trị của nó đã được tính toán như sau: Cơ thể được đặt trên mặt phẳng nghiêng và bằng cách nghiêng nó đạt được một chuyển động thẳng đều. Trong trường hợp này, lực ma sát F tương đương với động lực của P:

F = P ∙ tội lỗi a;

Lực lượng N (có hiệu lực áp suất bình thường) là tương đương với P ∙ cos a; do đó k = tg a. Hệ số ma sát ở đây về tang của góc nghiêng bề mặt mà cơ thể trượt thống nhất, tức là. E. Tại một tốc độ không đổi.

Trên thực tế, giá trị của nó có thể được tính toán chỉ khoảng. Bề mặt của cơ thể, thường ở một mức độ nào đó bị ô nhiễm là oxit, rỉ sét và các tạp chất khác. hệ số ma sát xác định cho các kết hợp cặp vật liệu khác nhau bằng cách thí nghiệm, được giới thiệu vào các bảng tham khảo đặc biệt.

Lăn ma sát xuất phát từ thực tế là một bánh xe di chuyển là hơi ép vào bề mặt đường, tức là. E. Nó phải vượt qua một gò đất nhỏ. Các khó khăn hơn con đường, càng ít vết sưng và lực ma sát ít hơn. Giá trị của nó được tính trong trường hợp này theo công thức: F = k ∙ N / r, trong đó r - giá trị của bán kính bánh xe. Do đó, hệ số ma sát lăn có chiều dài. Thông thường nó được thể hiện bằng centimet như trái ngược với hệ số ma sát trượt, đó là một số lượng không thứ nguyên.

Như đã đề cập ở trên, hệ số ma sát nội bộ tồn tại không chỉ để chất rắn mà còn để chất lỏng. Các thủy lực thường được yêu cầu để tính toán sự mất mát năng lượng cụ thể trong hệ thống thủy lực phát sinh trong đường ống. Họ có hai loại: tổn thất về nguồn gốc dài trong ống thẳng với dòng chảy thống nhất, và mất nước do - dòng chảy biến dạng do sự thay đổi trong hình dạng kênh (co, mở rộng, luân chuyển). tổn thất thủy lực được tính toán bằng cách sử dụng giá trị như nhau, được gọi là "hệ số ma sát thủy lực".