Selv i skoleårene, i syvende eller ottende klasse, bliver hver person bekendt med et nyt koncept for dynamisk fysik - friktion. Men mange, der er blevet modne, glemmer, hvad friktion er, og hvordan denne kraft virker. Lad os prøve at forstå dette emne.
Definition af begreb
Friktion er et fænomen, der har følgende betydning: når to kroppe kommer i kontakt med hinanden, dannes der en særlig interaktion på stedet for deres kontakt, der forhindrer kroppene i at fortsætte med at bevæge sig i forhold til hinanden. Det er klart, at det er muligt at beregne værdien af disse organers interaktion. Friktionskraften karakteriserer denne interaktion kvantitativt. Hvis der opstår friktion mellem stive legemer (f.eks. samspillet mellem en bog og en bogreol eller et æble med et bord), så kaldes denne interaktion tør friktion.
Det skal forstås, at friktion er en kraft, der har en elektromagnetisk natur. Det betyder, at årsagen til denne kraft er vekselvirkningen mellem partiklerne, der udgør dette eller hint legeme.
Hvad er friktion?
På grund af de mange forskellige ting, der findes i vores verden, kan dubestemme, at hver af dem har sin egen struktur og har individuelle egenskaber. Det betyder, at samspillet mellem forskellige emner vil være forskelligt. For en korrekt forståelse af essensen og kompetent løsning af mange problemer i fysik er det sædvanligt at betinget adskille tre typer friktion. Så lad os analysere hver enkelt separat:
- Den første friktion er den statiske friktion, der opstår, når der ikke er nogen relativ bevægelse af to legemer. Vi kan se eksempler på ham over alt, fordi kraften genereret af denne friktion holder objekter i balance. For eksempel varer på et transportbånd i bevægelse, et søm slået ind i en væg eller en person, der står på gulvet.
- Glidende friktion er betinget den anden friktion. Værdien af glidning er defineret som følger: Når en kraft påføres et legeme i ligevægt, som er større end den statiske friktionskraft, begynder den glidende friktionskraft at virke, og kroppen bevæger sig.
- Og endelig rullende friktion, som forklarer samspillet mellem to kroppe, hvoraf den ene ruller hen over overfladen af den anden. Forskellen i rullende og glidende friktion forklares ved, at med enhver bevægelse forskydes kroppens områder langs længden af kontaktfladen, og i stedet for brudte intermolekylære bindinger dannes nye. Og i det tilfælde, hvor hjulet ruller uden at glide, brydes de molekylære bindinger meget hurtigere, når hjulsektionerne løftes, end når de glider. Det viser sig, at den rullende friktionskraft er mindre end den glidende kraft.
Hvor og hvordan kan friktion bruges?
Friktion eret uerstatteligt fænomen, uden hvilket vi ikke ville være i stand til at gøre elementære ting: gå, sidde eller blot holde genstande i hænderne. Undervurder derfor ikke vigtigheden af friktion. Som den franske fysiker Guillaume sagde: "Hvis der ikke var nogen friktion, ville vores jord være uden en eneste ruhed, den ville være som en væskedråbe."
Det bedste eksempel, der mest præcist karakteriserer friktion, er betjeningen af et hjul. Selv i antikken blev det bemærket, at kræfterne ved rullende friktion er meget mindre end kræfterne ved glidende friktion. Det var de ubestridelige fordele ved rullefriktion, der fik folk til at sætte træstammer eller ruller til at flytte tunge og omfangsrige byrder. Over tid forbedrede folk deres viden om de fantastiske egenskaber ved rullende friktion, observerede bevægelsen af genstande under påvirkning af friktionskræfter og opfandt til sidst hjulet! I den moderne verden er det umuligt at forestille sig livet uden disse uerstattelige dele, fordi hjul er den anden "motor" i enhver transport!
Hvordan beregnes værdien af friktionskraften?
Som enhver anden kraft har friktionskraften heltalsværdier. For nøjagtigt at bestemme, hvor meget kraft der kræves til bevægelse eller andre former for arbejde, er det nødvendigt at beregne den statiske friktionskraft. Det gør ingeniører norm alt, når de for eksempel bygger fabrikker eller opfinder nye enheder. Men selv almindelige skolebørn står over for visse opgaver, hvor det er påkrævet at beregne friktionskraften. Så for at tælle detværdi, skal du blot bruge en simpel formel: Ffriction=KN, hvor k er friktionskoefficienten. Værdien af alle koefficienter afhænger altid af overfladen af objektet, som kroppen bevæger sig eller interagerer på. "N" i vores formel betyder støttens reaktionskraft på kroppen. Det afhænger primært af kroppens masse, der er i kontakt med underlagets overflade.
Beregn værdien af kraften i problemet
Antag, at et legeme med massen m=3 kg er på et vandret bræt. Friktionskoefficienten mellem træpladen og kroppen er 0,3 Hvordan finder man værdien af friktionskraften? Det er meget enkelt, alt du skal gøre er at sætte vores værdier ind i formlen. Du skal blot tage i betragtning, at N i dette tilfælde er lig med kroppens vægt (ifølge Newtons 3. lov). Så den ønskede kraft er (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
