Co je statické tření?

Statické tření je síla, která odolává pohybu dvou objektů proti sobě, když jsou objekty zpočátku v klidu.Jednoduchým příkladem je dřevěný blok, který sedí na rampě mdash;K tomu, aby blok sklouzl dolů po rampě, je třeba použít sílu.Další termín, kinetické tření, se vztahuje na sílu, která se staví proti objektům, které se již proti sobě pohybují.Síla těchto sil lze vypočítat a je známá jako koeficient tření.V situacích v reálném životě je koeficient statického tření téměř vždy zjištěn, že je větší než pro kinetické, ale v pečlivě kontrolovaných experimentech, kde byly povrchy objektů důkladně vyčištěny, oba jsou obecně stejné., jak se síla aplikovaná na objekt na povrchu zvyšuje, statická třecí síla se původně zvýší, aby se její odpovídala, aby se objekt nepohyboval.Po určitém bodě se však objekt začne pohybovat a v tomto bodě se třecí síla poklesne, takže je nutná méně síly, aby se objekt pohyboval.Například třecí síla může odpovídat aplikované síle až do 50 Newtons mdash;Síla se měří v Newtons (N) MDash;Poté však může klesnout na 40 N. Proto je nutná síla něco přes 50 N, aby se objekt pohyboval, ale poté bude stačit něco přes 40 n.pro jakýkoli pevný materiál nebo pár materiálů.Hodnota koeficientu se proto může vztahovat na dřevo na dřevě, oceli na oceli nebo oceli na dřevě.Jedním ze způsobů výpočtu hodnoty pro pár materiálů je umístit blok jednoho materiálu na rampu vyrobenou z druhého mdash;U jednoho materiálu by byl blok a rampa vyrobena ze stejné látky.Sklon na rampě se postupně zvyšuje, dokud blok sklouzne dolů.Úhel, ve kterém k tomu dochází, pak může být použit pro výpočet koeficientu statického tření. mdash;Řecký dopis mu.Index se obvykle používá k rozlišení těchto dvou: #956;

S

označuje statické tření, zatímco#956;

k

znamená kinetické tření.Například pro ocel je 0,74, zatímco #956;

K

pro tento materiál je 0,57.Tyto hodnoty jsou pro typické situace v reálném životě a mohou se trochu lišit v závislosti na okolnostech.Vzhledem k tomu, že hodnota

#956;

S _{může být ovlivněna povrchovými nepravidelnostmi, nečistotami a stopami jiných látek, hodnota #956;} K _{je považována za přesnější a je obvykle uvedena, když je jednoduchý koeficient jednoduchý koeficientJe nutné tření.I když se vyhladí, různé materiály se budou lišit z hlediska jemných detailů jejich povrchů.Z praktického hlediska není žádný povrch zcela hladký, ale některé budou mít větší nesrovnalosti než jiné.Rozdíl je zřejmý v některých případech: například hedvábná list má velmi hladkou texturu, která vytváří menší tření, zatímco suchá asfaltová silnice je hrubá a vytváří větší odolnost vůči pohybu.Mezi další faktory patří elektrostatická přitažlivost a typy slabých chemických vazeb, které se mohou tvořit mezi povrchy.Například je to v práci, když někdo sklouzne knihu přes stůl.Zpočátku je třeba vyvinout malé množství síly, aby se kniha pohybovala, ale jakmile se pohybuje, vstoupí do hry kinetické tření a k jejímu přesunu bude nutné menší úsilí.Množství požadované síly se může lišit podle okolností.Například pokud má kniha obal knihovny a byla vlhká, mokrá kniha budeDoplňte více síly k pohybu, zatímco zbrusu nová brožovaná kniha by se mohla velmi snadno sklouznout přes suchý dřevěný stůl s rozptýleným povrchem.}

Tabulky statických a kinetických tření koeficientů jsou k dispozici pro mnoho běžných materiálů a jejich kombinací.Vyšší hodnota označuje větší tření, takže je třeba použít více síly, aby způsobil pohyb.Například, #956; _S pro hliník na hliníku je 1,05 - 1,35, což je velmi vysoká, zatímco hodnota pro polytetrafluorethylen (PTFE) na PTFE je 0,04, což je extrémně nízké a činí ji velmi kluzký.Je obtížné zatlačit zastavené auto do pohybu kvůli úmyslnému tření mezi pneumatikami a zemí;To umožňuje ovladači větší kontrolu a způsobuje, že vozidlo je méně pravděpodobné, že se sklouzne.

Výpočet brzdové vzdálenosti

Jedním z příkladů aplikace statického tření je výpočet lámací vzdálenosti pro auto při dané rychlosti a zejména podmínkách.Za normálních okolností, když se pneumatiky otáčí na silnici, platí statické, spíše než kinetické tření.A#956; _S pro suchou pneumatiku na suché silnici je asi 1,00, zatímco hodnota pro mokrou pneumatiku na mokré silnici je pouze 0,2 mdash;To znamená, že vzdálenost lámání bude pětkrát větší za mokrých podmínek.V suchých podmínkách má auto, které jede na 31 mil za hodinu (50 km / h), brzdovou vzdálenost 33 stop (10 metrů), zatímco za mokrých podmínek by byla brzdová vzdálenost 164 stop (50 metrů).Když se pneumatiky posouvají, spíše než válí, podél povrchu mdash;jako by tomu tak bylo v ledových podmínkách mdash;je to kinetické tření.