Súrlódási erők

előző ◈ a következő

Osztályozása súrlódási erők elsődlegesen elválasztjuk száraz és viszkózus súrlódás (3.6 ábra.) .First között lép fel a száraz szilárd felületeken a szervek, és a második - a mozgás egy viszkózus közegben, vagy a relatív mozgás a testek elválasztjuk kenőanyag réteg.

Száraz súrlódás esetén a pihenés súrlódása és a súrlódás súrlódása megkülönböztető.

Száraz súrlódás

A vízszintes felületen fekvő testre "kis" erőt alkalmazunk. "Kicsi" - vagyis elégtelen a mozgás megkezdéséhez. A test nyugalomban marad, mert az alkalmazott erőn kívül

Az egyenlő és ellenkező irányított súrlódási erő a testen hat. Ez a pihenés "súrlódási ereje" (3.7. Ábra). A test nyugalmi állapotban marad, amikor az alkalmazott erő iránya megváltozik

és bizonyos határokon belül annak nagyságrendjét. Ez azt jelenti, hogy az erősség változik

a pihenés súrlódási erejének nagysága és iránya megváltozik.

Az alkalmazott erő növelésével

, megfigyelhetjük a pihenés súrlódási erejének növekedését. Ez a növekedés azonban nem korlátlan. Amikor a pihenés súrlódási ereje eléri a határértékét

, a test csúszik a felszínen. A pihenés maximális súrlódási ereje

az érintkezõ felületek anyagától, a feldolgozás minõségétõl és az erõ nagyságától függõen, amely a testet a felületre nyomja - a normálnyomás ereje.

Ha az alkalmazott F erő meghaladja az F0 értéket. a test az F erővel és a súrlódási erővel arányos gyorsulással mozog - most csúszik-Ftr.

Az Amonton (1699) kísérleti törvénye szerint az F0 súrlódási súrlódási erő maximális értéke és a csúszó súrlódási erő

arányosak a normálnyomás erejének értékével, a dörzsölő felületeket egymáshoz nyomva N:

Itt  a száraz súrlódási tényező. Ez egy táblázatos mennyiség, amint azt már említettük, a dörzsölő felületek anyagával és a feldolgozás minőségével kapcsolatban.

A csúszó súrlódási erő nem függ a testek érintkezési felületének területétől.

Viszkózus súrlódás

A viszkózus súrlódás hatása viszkózus közegben (folyadék vagy gáz) mozgó testre hat. A test alakjától és méretétől, a mozgás sebességétől és a közeg fizikai tulajdonságaitól függ: különösen a sűrűségtől és a viszkozitástól.

Newton kísérletileg vizsgálta a viszkózus súrlódási erőt, amely akkor következik be, ha két, I és II felületű, folyadékréteggel elválasztott relatív csúszda (8.

Ez az erő arányos volt az I. mozgó lemez V sebességével, S területével, és fordítottan arányos a folyadék elkülönítő rétegének vastagsága h-val:

Itt  a folyadék viszkozitása, [Pas].

1851-ben az angol fizikus, George Stokes kiszámította a viszkózus húzóerőt, amely egy r sugárirányú golyóra ható, lassú transzlációs mozgásán keresztül, egy korlátlan viszkózus közegben:

Ezt a képletet a Stokes-törvénynek nevezik.

Mutassuk meg, hogy a törvény alkalmazásával lehetséges a folyadék  viszkozitását kísérleti úton meghatározni.

Egy sugár golyóján r. A viszkózus közegben leereszkedő erőt három erő hatására (9. ábra): gravitáció P = mgV. a viszkózus ellenállás ereje. = 6πrrr és a hidrosztatikus kilökõ erõ (Archimedes) FArx. = zhgV. itt

- a labda térfogata.

Ezen erők hatására a labda gyorsulni fog:

Fontos megjegyezni, hogy ennek a kifejezésnek a számlálójában az első két kifejezés állandó marad, míg a harmadik a mozgás folyamán növekszik a golyó sebességének növekedésével. V.

Ebben az esetben a gyorsulás csökkenni fog és nulla lesz, ha az erők eredője (a számláló) nullára változik:

Továbbá a mozgás v0 állandó sebességgel történik.

Az utolsó egyenletet a viszkozitási együtthatóval oldjuk meg :

Hogy kiszámolja a fluidum viszkozitását nuzhno izmeritt izh - sűrűsége a labdát, és a folyékony anyag; r iv0 - sugara a labdát, és a sebessége egyenletes csökkenése a közegben. Természetesen számolni kell a labda térfogatát V =

. A viszkozitás mérésére szolgáló egyszerű módszer ma már széles körben használatos a "Stokes viszkoziméterek" területén.

Kapcsolódó cikkek

előző ◈ a következő