Tarcie

Tarcie ślizgowe i tarcie toczne

 

1) siła tarcia zależy od rodzaju powierzchni obu stykających się ciał,
2) siła tarcia nie zależy od wielkości powierzchni styku ciała z podłożem,
3) siła tarcia nie zależy od prędkości ciała
4) siła tarcia jest wprost proporcjonalna do siły nacisku:

Zastąpmy znak proporcjonalności znakiem równości.
 
a) Tarcie ślizgowe - z tym rodzajem tarcia będziemy mieć do czynienia najczęściej.







Na ciało poruszające się z prędkością v dzięki sile napędzającej F, działa siła tarcia (dynamicznego) T skierowana przeciwnie do kierunku ruchu. Jak wiemy, zależy ona od siły nacisku N i wyrażamy ją wzorem: gdzie:
f - współczynnik tarcia (dynamicznego).
Współczynnik tarcia określa tutaj proporcjonalność siły tarcia do siły nacisku. Nie ma on tutaj żadnej jednostki, jest to tylko wartość liczbowa.

b) Tarcie toczne - załóżmy że jakaś bryła toczy się po równym podłożu.
Podobnie jak wyżej, działa tu siła napędzająca F oraz siła nacisku N. Pojawia się tu jednak nowa siła - siła tarcia tocznego T, wyrażana wzorem: gdzie:
R - promień koła będącego przekrojem poprzecznym toczącej się bryły (np. walca lub kuli),
f_T - współczynnik tarcia tocznego.
Współczynnik tarcia tocznego wyrażany jest w metrach (jednostkach długości).

Tarcie według Wikipedii

Tarcie (pojęcie fizyczne) (opory ruchu) to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie energii podczas ruchu.
Tarcie zewnętrzne występuje na granicy dwóch ciał stałych. Tarcie wewnętrzne występuje przy przepływie płynów, jak i deformacji ciał stałych.
Siła występująca w zjawiskach tarcia nazywana jest siłą tarcia.
Podstawowy podział tarcia:

• tarcie zewnętrzne
  • tarcie ślizgowe
    • tarcie spoczynkowe (tarcie statyczne)
    • tarcie ruchowe (tarcie kinetyczne)
  • tarcie toczne
• tarcie wewnętrzne

Podział stosowany w technice uwzględniający występowanie środków smarnych:

• tarcie suche
• tarcie płynne
• tarcie graniczne
• tarcie mieszane

W tarciu zewnętrznym suchym zazwyczaj siła tarcia spoczynkowego jest większa lub równa sile tarcia ruchowego:

Choć zjawiska wywołujące tarcie mają skomplikowana naturę – od czysto mechanicznej po molekularną, matematyczny opis zjawiska jest bardzo prosty.
Jeżeli ciało nie porusza się, to siła tarcia statycznego równoważy siłę wypadkową pozostałych sił działających na ciało, ma jej kierunek, a zwrot przeciwny. Maksymalną wartość siły jaka może wystąpić określa wzór:

Jeżeli ciało porusza się, to siła tarcia dynamicznego ma kierunek ruchu ciała, zwrot przeciwny kierunkowi ruchu, wartość T jest równa:

gdzie:

– współczynnik tarcia zależny od rodzaju powierzchni stykających się ciał,

– siła nacisku prostopadła do powierzchni styku ciał.

Gdy ciało porusza się, tak że jego elementy stykające się z powierzchnią mają różne kierunki ruchu (np złożenie ruchu postępowego i obrotowego), to siły tarcia pochodzące od poszczególnych punktów styku ciała z podłożem mają różne kierunki.