Statické vs kluzné tření
Dojde-li k relativnímu pohybu nebo pokusu mezi dvěma povrchy, které jsou v kontaktu, vytvářejí se síly proti pohybu. Obecně jsou tyto síly známé jako tření. Tření nastává mezi pevnými povrchy, tekutými povrchy a mezi tekutými / pevnými povrchy. Tření uvnitř kapaliny je známé jako viskozita. Diskuse o tomto článku se zaměřuje hlavně na třecí síly působící na pevné povrchy.
V makroskopickém měřítku se původ třecích sil připisuje nepravidelným povrchům těles. Když jsou malé povrchové nepravidelnosti, jako jsou štěrbiny a výčnělky na povrchu, vystaveny relativnímu pohybu, vzájemně si brání v pohybu a vytvářejí reakční síly. Existují zákony, které vysvětlují chování třecích sil.
1. Jsou-li dva povrchy ve styku a v relativním pohybu nebo ve snaze o to, v místě dotyku je třecí síla na těleso opačná ve směru pohybu tělesa.
2. Pokud jsou třecí síly na tělesa dostatečná k udržení těles v rovnováze, potom se třecí síly nazývají mezní tření a velikost tření lze určit s ohledem na rovnováhu.
3. Poměr mezního tření k normální reakci mezi dvěma povrchy závisí na látkách, z nichž jsou povrchy složeny, a na povaze povrchů, nikoli na velikosti normální reakce. Poměr je známý jako koeficient tření.
4. Velikost omezujícího tření je nezávislá na kontaktní ploše obou povrchů.
5. Třecí síla je v pohybu proti směru pohybu a je nezávislá na rychlosti. Poměr mezi třecí silou a normální reakcí mezi povrchy zůstává konstantní a o něco menší než u případu omezujícího tření.
Mikroskopicky se původ třecích sil připisuje odpudivým silám mezi elektromagnetickými poli molekul.
Co je statické tření?
Když je tělo ve statickém (stacionárním) stavu, jsou třecí síly působící na tělo známé jako statické třecí síly. V tomto případě je vektorový součet vnějších sil působících na tělo roven velikosti třecích sil, ale opačně ve směru; proto tělo zůstává v rovnováze. Třecí síly se zvyšují úměrně s výslednou vnější silou působící na tělo, dokud nedosáhne limitu a nezačne se pohybovat. Maximální statické tření je mezní tření.
Tření je nezávislé na kontaktní ploše obou povrchů a závisí na materiálu a povaze těla. Jakmile výsledná vnější síla překročí mezní tření, tělo se začne hýbat.
Co je kluzné (dynamické) tření?
Když je těleso v pohybu, jsou třecí síly působící na tělo známé jako dynamické třecí síly. Dynamická třecí síla je nezávislá na rychlosti a zrychlení. Poměr mezi třecí silou a normální silou mezi povrchy také zůstává konstantní, ale o něco menší než poměr pro omezující tření.
Jaký je rozdíl mezi statickým třením a kluzným (dynamickým) třením?
• Koeficient statického tření je o něco vyšší než koeficient dynamického tření
• Statické tření se mění úměrně vnějším silám, zatímco klouzavé (dynamické) třecí síly zůstávají konstantní, nezávislé na rychlosti a zrychlení (a výsledné vnější síle).
