Site Loader

Трение на дорогах :: Класс!ная физика

Здесь есть всё!



Что происходит с трением при качении, например, шара …


Если проскальзывания нет, то шар отталкивается от поверхности, и на него действует непрерывная сила трения Fтр1. Но одновременно шар, двигаясь вперед, замедляет свое движение, так как на него действует другая непрерывная сила трения Fтр2. При качении шара два этапа движения (если сравнивать с ходьбой человека) сливаются воедино. Так же работает сила трения при качении колес автомобиля и других транспортных средств.


Интересно!

При качении колесу всегда приходится преодолевать бугорок перед ним.
Чем дорога тверже, тем бугорок ниже и сопротивление качению меньше. Поэтому автомобильные заезды на скоростные рекорды проводят обычно по дну высохших соляных озер, которые обладают очень твердой поверхностью.

А, если в гору?

Когда тело находится на горизонтальной поверхности, сила, прижимающая его к этой поверхности, равна силе тяжести.


Если поверхность не горизонтальна, а составляет какой-то угол с горизонтом, то прижимающая сила тем меньше, чем больше угол наклона.


Поэтому, чем более крутая наклонная плоскость, тем меньше сила трения скольжения.


Уже при yгле наклона в 6 градусов паровоз способен тянуть вместо трех всего два вагона. Вот почему минимально возможный уклон полотна железной дороги стал с caмoгo начала необходимым требованием при прокладке железных дорог.

Почему нагруженный автомобиль на размытой дороге буксует меньше, чем пустой? А куда выгоднее погрузить груз: в кузов или в прицеп, если он есть и почему? Нагруженный автомобиль оказывает большее давление на дорогу, вследствие этого сцепление колес с грунтом у него больше, чем у пустого. А груз ставим в кузов, для того чтобы увеличить давление на задние ведущие колеса автомобиля и тем самым опять же увеличить силу сцепления колес и дороги.


Что такое «юз»?

Осенью у трамвайных путей, идущих под уклон вблизи деревьев, вывешивается табличка «Листопад. Берегись юза!»

Юзом называется скольжение уже заторможенного, невращающегося колеса. Попавшие под колеса свежие листья при раздавливании дают влагу, уменьшающую трение.


А зимой во время гололедицы дороги иногда посыпают песком с солью. Зачем?Оказывается, соль хорошо впитывает влагу и растворяется в ней. В результате этого песчинки оказываются покрытыми пленкой рассола, температура замерзания которого ниже 0°С. Если температура воздуха выше этой температуры, то лед под песчинками начинает

таять, и песчинки погружаются в небольшие углубления. Благодаря этому они устойчиво держатся на ледяной поверхности и делают ее шероховатой.

Не трясет, да ещё и …

В 1888 т. Д. Дэнлоп запатентовал надувную шину. Согласно легенде первая такая шина была изготовлена из резинового шланга для поливки сада и предназначалась для велосипеда. Исключая тряску при езде, такая шина обеспечивала за счет сильного трения хорошую сцепляемость с дорогой. Прижатые к твердой поверхности шины, как бы вписываются в эту поверхность, точно повторяя ее рельеф.


На сухом шоссе коэффициент трения шины о дорогу максимален и составляет 0,8 ­1,0. На сырой дороге он примерно такой же, а при большой скорости может упасть до 0,5. При гoлоледе коэффициент трения оказывается меньше 0,1. Наилучшее сцепление с дорогой дает резина на основе натуральноrо каучука, однако при морозах это преимущество теряется.

Ну, ты и то-о-ормоз!

А как лучше тормозить на велосипеде перед препятствием?

Если Вы тормозите скольжением (юзом), намертво закрепляя колеса, то тормозной путь будет длиннее, чем при торможении качением (колеса заторможены, но проворачиваются), зато скорость вначале будет резко падать.

Поэтому при опасности наезда на препятствие надо тормозить юзом. Лучше удариться с меньшей скоростью, так как энергия удара будет пропорциональна квадрату скорости. Во всех остальных случаях надо тормозить качением: и тормозной путь короче, и шины меньше изнашиваются.

Как сдерживают ход корабля, подошедшего к пристани?

С парохода на пристань бросают канат, на конце которого сделана петля. Человек, стоящий на пристани, надевает петлю на причальную тумбу, а матрос на корабле быстро укладывает канат между кнехтами – небольшими тумбами, установленными на борту судна. Сила трения между канатами и кнехтами останавливает движение судна. Обычно матрос, обернув канат несколько раз вокруг кнехтов, просто придерживает свободный конец каната ногой, прижимая его к палубе. Если, например, корабль тянет с силой в 100 000 Н, матросу достаточно приложить силу в 150 Н, чтобы остановить движущееся судно. При швартовке развиваются значительные силы трения! Раньше, когда причальные тумбы делали из дерева, они, нагреваясь, даже начинали дымиться! В Сибири сплавщики называли причальные тумбы «огнивами».

А чтобы во время швартовки они не загорались, их обливали холодной водой.

Из истории тормозов.

Первые железнодорожные тормоза были механическими, т. е. основывались на трении специальных колодок (башмаков) о обода колес, к которым они прижимались с большой силой. При этом кинетическая энергия движущегося состава превращалась в тепловую. Чтобы тормоза не сгорали, их приходилось устанавливать во всех вагонах! Все тормоза должны были срабатывать одновременно по всему составу, придумали осуществлять это под действием струи воздуха, которая по шлангу передавалась через все вагоны. Это был первый пневматический тормоз.

Теперь этот надежный способ торможения поездов сочетается сейчас с другими методами. Например, первый скоростной экспресс ЭР-200 на линии Москва­ –Петербург, мчащийся со скоростью 200 км/ч, оборудован тремя видами тормозов: электропневматическим, электродинамическим и мaгниторельсовым.


Пневматическая система торможения имеется в любом современном автомобиле. Только колодки прижимаются не к ходовой части колес, а к специальным тормозным цилиндрам, смонтированным на их ободах.

А есть ли смысл?

Машинная тяга позволила перемещать огромные грузы с огромными скоростями. Какая же величина характеризует эффективность нашего движения? Чем больше скорость транспорта, тем выгодней перевозка, а чем меньшее при этом сопротивление движению, тем лучше!

Но, к сожалению, чем больше скорость, тем больше и сопротивление. Поэтому каждый новый скоростной рубеж оплачивается все большими расходами топлива! Оказывается, что наибольшая эффективность перевозок достигалась при использовании таких тихоходных средств, как обычный железнодорожный локомотив и морской теплоход, после чего с появлением автомобилей и самолетов эффективность пошла на убыль. Объясняется это быстрым ростом сопротивления среды при увеличении скорости движения.
Преодоление трения о воздух, как обязательная плата за все возрастающую скорость земного транспорта, превратилось в проблему.

Есть еще над чем в будущем поработать!


Другие страницы по теме «В мире трения»:

Как мы ходим?
Это придумал адмирал Макаров
Трение покоя
Трение на Луне
Трение на дорогах
Мир без трения
Трение в спорте
Подшипники
Трение и паровоз
«Медный всадник»
Трение в живой природе
Сухая (твердая) смазка
Извлечение огня
Вязкое (жидкое) трение
Урок о трении


Коэффициент трения для данной силы трения Калькулятор

✖Сила трения, используемая в торговом кругу, где сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу.ⓘ Сила трения [F

friction]

Атомная единица силыАттоньютонСантиньютонДеканьютонДециньютондинаэксаньютонFemtonewtonГиганьютонГрамм-силаГраве-силагектоньютонДжоуль / СантиметрДжоуль на метрКилограмм-силаКилоньютонКилопруд Килофунт-силаКип-силаМеганьютонМикроньютонMilligrave — силаМиллиньютонНаноньютонНьютонУнция-силаPetanewtonPiconewtonпрудФунт-фут в квадратную секундуПаундалФунт-силастенТераньютонТон-сила (Long)Тон-сила (метрическая система)Тон-сила (короткий)Йоттаньютон

+10%

-10%

✖Масса тела В является мерой количества материи, содержащейся в теле или объекте.

ⓘ Масса тела В [m2]

Ассарий (Библейская Roman)Масс-атомная единицаАттограммаЭвердюпуа драмБекан (Библейский иврит)КаратсантиграммДалтонДекаграммДециграммDenarius (Библейская Roman)Didrachma (Библейский греческий)Драхма (Библейский греческий)Масса электрона (Rest)ExagramFemtogramГаммаGerah (Библейский иврит)ГигаграммГигатонназернаграммГектограммЦентнер (Великобритания)Центнер (США)Масса ЮпитераКилограммКилограмм-сила в квадрате в секунду на метркилофунтКилотонна (метрическая)ЛЕПТОН (Библейская Roman)Масса ДейтронаМасса ЗемлиМасса нейтонаМасса протонаМасса СолнцамегаграммМегатоннамикрограммМиллиграммMina (Библейский греческий)Mina (Библейский иврит)масса мюонананограммунцияПеннивейтPetagramпикограммамасса ПланкафунтФунт (Troy или фармацевтическое)ПаундалФунт-сила в квадрате в секунду на футQuadrans (Библейская Roman)Четверть (Великобритания)Четверть (США)Квинтал (метрическая система)Скрупл (аптекарь)Шекель (библейский иврит)тихоходСолнечная массаСтоун (Великобритания)Камень (США)Талант (Библейский греческий)Талант (Библейский иврит)ТераграммаТетрадрахма (Библейский греческий)Тон (анализ) (Великобритания)Тон (анализ) (США)Тон (длинный)Тон (метрической размерности)Тон (короткометражный)Тонна

+10%

-10%

✖Наклон плоскости — это угол между наклонной рампой и плоской поверхностью. ⓘ Наклон плоскости [θ]

КругЦиклстепеньГонГрадианМилМиллирадианМинутаМинуты дугиТочкаквадрантЧетверть кругаРадианРеволюцияПрямой уголВторойПолукругсекстанЗнакОчередь

+10%

-10%

✖Коэффициент трения (μ) — это отношение, определяющее силу, противодействующую движению одного тела по отношению к другому телу, находящемуся с ним в контакте.ⓘ Коэффициент трения для данной силы трения [μ]

⎘ копия

👎

Формула

сбросить

👍

Коэффициент трения для данной силы трения Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Сила трения: 15 Ньютон —> 15 Ньютон Конверсия не требуется
Масса тела В: 17 Килограмм —> 17 Килограмм Конверсия не требуется
Наклон плоскости: 30 степень —> 0.5235987755982 Радиан (Проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.103894134716441 —> Конверсия не требуется

< 7 Тела связаны веревкой, одно свободно висит, другое лежит на неровной наклонной плоскости. Калькуляторы

Коэффициент трения для данной силы трения формула

Коэффициент трения = Сила трения/(Масса тела В*cos(Наклон плоскости)*[g])
μ = Ffriction/(m2*cos(θ)*[g])

Существуют ли разные типы силы трения?

Да, есть разные типы сил трения. Трение между твердыми поверхностями подразделяется на статическое, кинетическое, качение и трение скольжения.

Share

Copied!

Коэффициент трения спросил

Изменено 6 лет, 11 месяцев назад

Просмотрено 832 раза

$\begingroup$

Я знаю, что коэффициент трения =f/N , и я также знаю, что он зависит от площади контакта и материала.

Но я сомневаюсь, что из этой формулы, если N уменьшить вдвое, то коэффициент трения должен увеличиться, но этого не происходит, он остается неизменным, почему?

Если это из-за того, что f могут соответствующим образом приспосабливаться, чтобы поддерживать его постоянным, то как насчет кинетического трения ?

Саморегулируется только статическое трение, правильно !

  • трение

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Прежде всего,

Трение — это сила, возникающая между поверхностями при их относительном движении. И когда система находится в равновесии, даже после приложения силы в каком-то направлении, мы говорим, что действует статическое трение, и это единственное корректирующее трение

теперь как вы написали коэффициент трения покоя =f/N ( где f — сила, а N — нормальная реакция ). Это уравнение справедливо ТОЛЬКО , если система находится в равновесии и сила действует в том направлении, в котором будет происходить относительное движение.

Я также знаю, что это зависит от площади контакта и материала.

это самая большая ошибка коэффициент трения никогда не зависит от площади контакта(подумайте об этом моменте и если путаница прокомментируйте)

если N уменьшить вдвое, то коэффициент трения должен увеличиться, но этого не происходит, он остается неизменным, почему?

N можно уменьшить вдвое только одним способом на рисунке, который я показал, и способ заключается в приложении силы в направлении вверх, поэтому таким образом N уменьшается, но при этом для поддержания равновесия системы в горизонтальном направлении необходимая сила будет также уменьшить ( потому что в этом $\mu N=friction$, N уменьшается в )

Саморегулируется только статическое трение, правильно!

ага 🙂

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Да Это правда, что статическое трение является саморегулирующейся силой. Максимальное значение статического трения является предельным трением. Здесь f корректируется, только если трение меньше предельного трения. В случае кинетического трения коэффициент трения зависит не только от площади и материала, но и от скорости, с которой движется тело. Если продолжать увеличивать значение f, то в определенный момент времени оно станет максимальным, а кинетическое трение станет постоянным.

$\endgroup$

$\begingroup$

хочу ответить на заданный Вами вопрос о зависимости трения от площади поверхности контакта………. Прежде всего, вы должны знать, почему возникает трение… это из-за того, что каждое вещество подобно своим собственным молекулам, на самом деле трение — это взаимодействие между двумя типами молекул. я хочу научить вас кое-чему важному о физических формулах, чтобы вы могли легко понять мои объяснения… подумайте о законе ОММС R=V/I как вы все знаете, на сопротивление чего-то влияет только его внутренняя конструкция, такая как длина . .. и т. д. поскольку R не зависит от I (ток) и V (напряжение), если вы удвоите ток электрической цепи, напряжение также удвоится. с другой точки зрения, я могу сказать, что, поскольку ток и напряжение связаны друг с другом, результат их деления, то есть сопротивление, не связан ни с током, ни с напряжением. давайте вернемся к нашему трению как вы можете легко почувствовать, трение означает давление, которое два вещества оказывают друг на друга. как вы знаете, формула давления в физике P = FN / A (вертикальная сила) так …… трения ~ PA=FN A поэтому, как я объяснил в законе OHMS, трение не связано с площадью поверхности.

$\endgroup$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Риджентс Физика Трение

Типы трения

До этого момента мы игнорировали одну из самых полезных и самых неприятных сил, с которыми мы имеем дело каждый день… силу, которая имеет огромное применение в транспорте, машинах и всех частях механики, тем не менее, мы тратим огромные суммы денег каждый день на борьбу с ним. Эта сила, трение, есть сила, противодействующая движению.

Существует два основных типа трения. Кинетическое трение — сила трения, противодействующая движению объекта, скользящего по другой поверхности. Статическое трение , с другой стороны, действует на объект, который не скользит. Если вы нажмете на свой учебник, но не так сильно, чтобы он скользил по столу, статическое трение будет противодействовать силе, приложенной к книге, оставив книгу в статическом равновесии.

Величина силы трения зависит от двух факторов:

  1. Природа контактирующих поверхностей.
  2. Нормальная сила, действующая на объект (F N ).

Коэффициент трения

Отношение силы трения к нормальной силе дает нам коэффициент трения (µ), постоянную пропорциональности, характерную для двух контактирующих материалов. Вы можете найти коэффициент трения для различных поверхностей на первой странице справочной таблицы Regents Physics. Убедитесь, что вы выбрали правильный коэффициент… используйте статический коэффициент (µ s ) для объектов, которые не скользят, и кинетический коэффициент (µ k ) для скользящих объектов.


Какой коэффициент вы бы использовали для саней, скользящих по заснеженной горке? Кинетический коэффициент трения, разумеется. Как насчет холодильника на вашем линолеумном полу, который находится в состоянии покоя, и вы хотите, чтобы он пришел в движение? Это будет статический коэффициент трения. Давайте попробуем посложнее… Автомобиль едет со свободно катящимися шинами. Является ли трение между шинами и дорогой статическим или кинетическим? Статический. Шины находятся в постоянном контакте с дорогой, как при ходьбе. Однако если бы автомобиль скользил, а шины были заблокированы, мы бы рассмотрели кинетическое трение. Давайте рассмотрим пример задачи:

Нормальная сила всегда действует перпендикулярно поверхности и возникает из-за взаимодействия между атомами, которые поддерживают ее форму. Во многих случаях это можно рассматривать как силу упругости, пытающуюся удержать плоскую поверхность плоской (а не изогнутой). Мы будем использовать нормальную силу, чтобы рассчитать величину силы трения.

Сила трения, зависящая только от характера контактирующих поверхностей (µ) и величины нормальной силы (F N ), поэтому может быть определена по формуле:

Решение проблем

Решение проблем, связанных с трением, требует от нас применения тех же основных принципов, о которых мы говорили на протяжении всего раздела динамики.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *