Сила трения природа возникновения силы

Сила Трения. Сила Трения. расскажите пожалуйста о природе взаимодействий силы трения

Несмотря на кажущееся многообразие сил в природе, их можно разделить на четыре типа, которые определяют все природные явления:

1. Гравитационные; к ним относятся сила тяжести тяготения. Вид взаимодействия — только притяжение.

2. Электромагнитные силы; к ним относятся: сила упругости, сила трения, сила тяги. Посредством действия этих сил возможно как притяжение, так и отталкивание. Это взаимодействие преобладает внутри вещества и обусловлено взаимодействием молекул и атомов.

3. Ядерные силы; проявляются внутри атомного ядра.

4. Слабые силы; проявляются при взаимодействии элементарных частиц.

Природа силы трения — электромагнитная. Это означает, что причиной её возникновения являются силы взаимодействия между частицами, из которых состоит вещество. Второй причиной возникновения силы трения является шероховатость поверхности. Выступающие части поверхностей задевают друг за друга и препятствуют движению тела. Именно поэтому для движения по гладким (полированным) поверхностям требуется прикладывать меньшую силу, чем для движения по шероховатым. Трение принимает участие (и притом весьма существенное) там, где мы о нём даже не подозреваем.

Очень красочно о роли трения пишет французский физик Гильом:
“Всем нам случалось выходить в гололедицу: сколько усилий требовалось, чтобы удерживаться от падения, сколько смешных движений приходилось нам проделывать, чтобы устоять! Это заставляет нас признать, что земля, по которой мы ходим, обладает драгоценным свойством, благодаря которому мы сохраняем равновесие без особых усилий. Та же мысль возникает у нас, когда мы едем на велосипеде по скользкой мостовой или когда лошадь скользит по асфальту и падает. Изучая подобные явления, мы приходим к открытию тех следствий, к которым приводит трение. Инженеры стремятся устранить его в машинах – и хорошо делают. В прикладной механике о трении говорится, как о крайне нежелательном явлении, и это правильно, однако лишь в узкой специальной области. Во всех прочих случаях мы должны быть благодарны трению: оно дает нам возможность ходить, сидеть и работать без опасения, что книги и чернильница упадут на пол. Трение представляет настолько распространенное явление, что нам, за редким исключением, не приходится призывать его на помощь: оно является к нам само.

Трение способствует устойчивости. Плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, куда их поставили. Блюда, стаканы, поставленные на стол, остаются неподвижными без особых забот с нашей стороны, если только дело не происходит на пароходе во время качки.

Вообразим, что трение может быть устранено совершенно. Тогда никакие тела, будь они величиной с каменную глыбу или малы, как песчинки, никогда не удержится одно на другом. Не будь трения, Земля представляла бы шар без неровностей, подобно жидкой капли”.

-возникают при соприкосновении;

-действуют вдоль поверхности;

-всегда направлены против направления движения тела.

Можно выделить три вида сил трения:

3.Трения покоя (для того чтобы сдвинуть с места любое тело, необходимо приложить какую-либо силу)
Сила трения покоя – это сила, которая проявляется между соприкасающимися поверхностями тел, неподвижных относительно друг друга.

Источник

Силы трения: природа сил трения; коэффициент трения скольжения; закон сухого трения; трение покоя; учет и использование трения в быту и технике.

Равновесие твердых тел: момент силы; условия равновесия твердого тела; устойчивость тел; виды равновесия; принцип минимума потенциальной энергии.

• Моментом силы называется произведение модуля силы на плечо. Плечом называется кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. Модуль момента силы равен
• Абсолютно твердое тело (деформация пренебрежимо мала) находится в равновесии (состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения), если сумма действующих на него внешних сил равна нулю. Кроме того, сумма моментов внешних сил равна нулю.
• Устойчивость тела зависит от положения центра тяжести и от величины площади опоры: чем ниже центр тяжести и больше площадь опоры, тем тело устойчивее.
• Виды равновесия: устойчивое (после воздействия силы тело вернется в первоначальное положение), неустойчивое (после воздействия силы, тело не возвратится на прежнее положение), безразличное (равнодействующая сила = 0)
• Принцип минимума потенциальной энергии: Любая замкнутая система стремиться перейти в такое состояние, в котором ее потенциальная энергия минимальна.

1. Механическая работа. Мощность. Энергия: кинетическая энергия; потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения и энергия упруго деформированного тела; закон сохранения энергии;закон сохранения энергии в механических процессах; границы применимости закона сохранения механической энергии;работа как мера изменения механической энергии тела.

• Работ силы равна произведению модулей силы и перемещения точки приложения силы и косинуса угла между ними ( ). Работа силы тяжести равна разности потенциальных энергий ( ). Работа силы тяжести по наклонной плоскости равна разности кинетических энергий ( ). Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии упруго деформированного тела ( ).
• Мощностью называют отношение работы к интервалу времени, за который эта работа совершена .
• ЗСЭ. Механическая энергия не возникает из ничего и не может исчезнуть никуда.

Источник

Причины возникновения силы трения

Физические тела, взаимодействуют друг с другом, с помощью той или иной силы, которая может иметь разное происхождение: механическое, электромагнитное, гравитационное и т.д. Различают силы, которые действуют при непосредственном контакте (соприкосновении) тел, и силы, действующие на расстоянии, например, электромагнитные. Сила трения относится к первому виду — “контактному”. В чем причины возникновения силы трения?

Основные проявления силы трения

Большинство движений и перемещений окружающих нас тел сопровождается трением. Приведем несколько примеров:

• Лыжники и сноубордисты, конечно, стремительно скользят по снегу, спускаясь с горы, но останавливаются довольно быстро на горизонтальной поверхности;
• Мы держим предметы в руках и удерживаемся от падения при ходьбе благодаря силе трения.
• Колесный транспорт прекращает движение после остановки двигателя как помощью тормозов, так и без их помощи. С тормозами, конечно, тормозной путь будет меньше, но в обоих случаях причина остановки — трение колес о землю;
• Маятники часов, и подвесных, и механических, остановятся через некоторое время без “подзаводки”;
• Гвозди скрепляют предметы друг с другом за счет силы трения;
• Устойчивость предметов стоящих у нас на полу и на столах обеспечивается силой трения;
• Для увеличения кпд двигателей автомобилей в качестве смазки применяется специальное масло, которое уменьшает силу трения между поршнями и стенками цилиндров;
• Скрипачи и гитаристы извлекают звук из своих инструментов тоже благодаря трению.

Если тело движется в жидкости или газе, то сопротивление, которое оно испытывает, называют вязким трением. Причина возникновения этой силы трения заключается в столкновениях с частицами жидкостей и газов при его движении. От удара одной молекулы сопротивления, конечно, не возникнет, но поскольку число молекул очень велико, то суммарное воздействие приводит к появлению силы вязкого трения.

Почему возникает сила трения

Все частные проявления силы трения обусловлены двумя основными причинами:

• Причина номер один — шероховатость, то есть не идеальность поверхностей. Любые, даже гладкие с виду, поверхности всегда имеют некоторое число царапин, шероховатостей, неровности. При соприкосновении тел эти дефекты задевают друг друга, что и создает общий эффект торможения;
• Вторая причина — это взаимодействие пограничных атомов и молекул. Когда контактирующие поверхности хорошо отполированы, и расстояние между ними (зазор) становится минимальным, то возникает взаимное притяжение. Притяжение обусловлено взаимодействием между электрическими зарядами атомов.

Силу трения, возникающую при соприкосновении твердых предметов подразделяют на три вида:

• Трение покоя — сила, препятствующая началу движения тел относительно друг друга;
• Трение скольжения (движения) — сила, действующая на тело в процессе движения;
• Трение качения — сила, препятствующая качению одного тела по поверхности другого тела.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что сила трения возникает при непосредственном контакте (соприкосновении) тел. Познакомились кратко о причинах сил трения, возникающих между контактирующими поверхностями. Получили представление о разновидностях сил трения: покоя, скольжения, качения и вязкого трения.

Источник