Узнаем как найти коэффициент трения для разных видов трения?
Явление трения в жизни человека играет как положительную, так и отрицательную роль. С одной стороны, без его присутствия было бы невозможным движение, с другой же стороны, из-за трения происходят огромные потери энергии и рабочих материалов. В статье рассмотрим с точки зрения физики, что собой представляет трение, а также как найти коэффициент трения.
Явление трения
Трение — это контактное явление, которое возникает в зоне соприкосновения различных тел, и которое оказывает противодействие любому их взаимному движению.
В механике движения твердых тел выделяют три вида трения:
- действующее в покое;
- действующее во время скольжения поверхностей друг по другу;
- возникающее при качении тел.
Трение покоя возникает, когда мы прикладываем внешнюю касательную к поверхности силу к телу, чтобы сдвинуть его с места. Яркими примерами трения скольжения является скольжение лыж по снегу.
Наконец, трение во время качения проявляет себя, когда колесо транспортного средства катится по дороге.
Формула для определения силы трения
В физике перечисленные виды трения описываются одной и той же формулой при расчете действующих сил. Эта формула имеет следующий вид:
Ft = µ * N.
Сила трения Ft равна произведению коэффицента трения µ на реакцию опоры N. При рассмотрении соответствующего вида трения меняется только значение коэффициента µ, который является величиной безразмерной.
В случае сил трения покоя и скольжения величина µ составляет порядка десятых долей единицы. Зависит µ от контактирующих материалов, от шероховатости их поверхности, и не зависит от площади контакта или скорости скольжения.
Для трения качения коэффициент µ (его принято обозначать CR) зависит от характеристик упругости катящегося тела, от его твердости, от радиуса качения и некоторых других факторов. Для большинства материалов величина этого коэффициента для качения составляет сотые и тысячные доли от единицы.
Поскольку влияющих на величину µ факторов много, то определенной математической формулы для его расчета не существует. Отвечая на вопрос, как найти трения коэффициент, следует сказать, что его измеряют экспериментально.
Определение коэффициента µ
В этом пункте рассмотрим два способа практического определения величины µ на примере трения скольжения и покоя.
Первый способ, дающий ответ на вопрос, как найти коэффициент трения, заключается в помещении на горизонтальную плоскость бруска, к которому прикреплен динамометр. Брусок и плоскость изготовлены из исследуемой пары материалов, например, из стекла и дерева. Перемещая равномерно брусок, взявшись за динамометр, можно определить силу скольжения Ft. Зная массу m бруска, коэффициент µ рассчитывают так:
µ = Ft / (m * g).
Второй способ удобен для определения µ для трения покоя. Для этого необходимо поместить на горизонтальную плоскость брусок. Затем, следует медленно поднимать один конец плоскости, наклоняя ее на некоторый угол к горизонту.
При определенном угле θ брусок начнет соскальзывать с поверхности. Измерив этот угол, коэффициент трения µ можно определить из равенства:
µ = tg(θ).
Измерение µ для трения качения предполагает использование более сложной установки, которая называется наклонным маятником. Расчет µ в этом случае выполняется при помощи исследования уравнений динамики движения.
Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д. | ||||||||||||||||||||||||
| Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva. Поделиться:
|
|||||||||||||||||||||||
|
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела: |
||||||||||||||||||||||||
ru: главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник / / Трение. Коэффициенты трения. Триботехника — наука о трении / / Коэффициенты трения качения.
Введите свой запрос: Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers
Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team
Калькулятор коэффициента трения
Создано Michael Darcy
Отзыв от Dominik Czernia, PhD
Последнее обновление: 19 августа 2022 г.
Содержание:- Что такое коэффициент трения?
- Формула коэффициента трения
- Как найти коэффициент трения
- Другие калькуляторы, связанные с трением
- Часто задаваемые вопросы
Если вы хотите узнать величину сопротивления трения между двумя телами , тогда вам поможет наш калькулятор коэффициента трения. Читайте дальше, если вы хотите узнать, как рассчитать коэффициент трения и узнать , есть ли отдельные уравнения для статического коэффициента трения и кинетического уравнения. Мы также объясним причину коэффициента трения узла, а точнее, его отсутствия.
Что такое коэффициент трения?
Почему вы можете легко скользить по льду, но спотыкаться, если попытаетесь повторить это на асфальте? Ответ трение .
Когда вы пытаетесь сдвинуть два объекта друг против друга, они действуют как сила сопротивления . Он различается для разных поверхностей — здесь полезно вычислить коэффициент трения.
Эта величина представляет собой отношение силы трения к нормальной силе между двумя телами . Он постоянен для двух заданных поверхностей, а это означает, что независимо от того, какую силу вы прикладываете к скольжению саней по снегу, формула коэффициента кинетического трения всегда будет давать один и тот же результат.
Подожди… кинетическая трение? Что делать, если объекты не двигаются? Есть ли уравнение для коэффициента статического трения? Ответ ждет ниже!
Формула для коэффициента трения
Как рассчитать коэффициент трения? Проще всего использовать уравнение коэффициента трения:
µ=FN,\mu = \frac{F}{N},µ=NF,
где:
- µ\muµ — коэффициент трения;
- FFF — Сила трения; и
- NNN — нормальная сила, действующая на тело.
Поскольку размеры в правой части сокращаются, мы видим, что коэффициент трения не имеет единиц . Так вот как найти коэффициент трения; довольно легко, не так ли?
✅ Еще один приятный факт: есть только одна формула для коэффициента трения, неважно кинетическая задача или статическая.
Как найти коэффициент трения
Теперь, когда мы знаем, что дает нам решение для коэффициента трения, давайте суммируем необходимые шаги на этом пути:
- Определите величины нормальной силы и трения .
- Подставьте эти значения для NNN и FFF в уравнение коэффициента трения соответственно.
- Записывая результат, помните, что коэффициент трения единицы равен нулю!
Теперь вы можете использовать это число, чтобы предсказать, какое сопротивление вы можете ожидать при скольжении этих материалов друг с другом!
К узнать больше о трении и почему толкать холодильник так сложно, ознакомьтесь с другими нашими инструментами:
- Калькулятор трения; и
- Калькулятор силы трения.
Для тех из вас, кто интересуется трением жидкостей внутри трубы
- Калькулятор потерь на трение; и
- Калькулятор коэффициента трения.
Часто задаваемые вопросы
Может ли коэффициент трения быть больше 1?
Да , хотя в большинстве случаев коэффициент трения находится между 0 и 1. Исключением может быть, например, силиконовый каучук — его можно увидеть, попробовав потереть ластиком о кусок акрила.
Как масса влияет на коэффициент трения?
Масса не влияет на коэффициент трения , независимо от того, рассматриваем ли мы формулу коэффициента статического трения или кинетический случай. Поскольку и трение, и нормальная сила пропорциональны массе, они уравновешиваются, когда мы делим их для расчета коэффициента трения.
Чему равен коэффициент трения, если трение равно 0,3 Н, а нормальная сила равна 50 Н?
Решение для коэффициента трения:
- Обратите внимание, что нормальная сила равна 50 Н, а сила трения равна 0,3 Н.
- Разделить трение на силу:
0,3 Н / 50 Н = 0,006. - Частное,
0,006, является коэффициентом трения .
Майкл Дарси
Нормальная сила (Н)
Трение (F)
Коэффициент трения (μ)
Посмотреть 86 похожих калькуляторов классической механики ⚙️
УскорениеУгол поворотаУгол берега… 83 подробнее
Нахождение коэффициента трения покоя на склоне
спросил
Изменено 3 года, 11 месяцев назад
Просмотрено 31к раз
$\begingroup$
Моя проблема
Блок весом 1,0 кг лежит на горизонтальной наклонной плоскости. Самолет наклоняется в блок и начинает скользить.
Вы замечаете, что плоскость наклонена под углом 32 градуса над горизонталью, когда блок начинает скользить. Вычислите коэффициент статического трения, действующего между бруском и плоскостью.
Мое решение
Я попытался решить эту проблему, выполнив FgSinθ=μCosθ и преобразовав его в Sinθ/Cosθ=μ, что равно Tanθ=μ. Получается Tan(32)=0,62
Мой вопрос к вам
Но мой вопрос в том, что он уже движется на 32 градуса, поэтому я нахожу коэффициент КИНЕТИЧЕСКОГО трения так, как я это делал. Если да, то как мне найти коэффициент СТАТИЧЕСКОГО трения с учетом имеющейся у меня информации.
- трение
$\endgroup$
$\begingroup$
Вы нашли критический угол $\theta_c$, при котором блок начинает скользить. Это дает вам коэффициент статического трение $\mu_s = \tan\theta_c$. Кинетическое трение учитывается, когда блок действительно движется.
