Wykład 4. Tarcie

Tarcie

• To wszystkie zjawiska występujące pomiędzy stykającymi się ciałami stałymi.

• Spowodowane działaniami sił normalnej dociskającej te ciała oraz siły styczne przemieszczające je względem siebie lub usiłujące je przemieścić.

Z energetycznego punktu widzenia: to proces, w którym następuje przemiana energii kinetycznej lub pracy sił utrzymywających trące się ciała w ustalonym ruchu w inne postacie energii.

Rodzaje tarcia:

• Ze względu na środowisko: czyste, suche, graniczne, półsuche, półpłynne, płynne

• Ze względu na charakter ruchu pomiędzy ciałami: ślizgowe, toczenia, wiercenia

Prawa:

1. Siła tarcia nie zależy od wielkości stykających się powierzchni, a jedynie od ich rodzaju powierzchni.

2. Dla ciała znajdującego się w spoczynku wielkości siły tarcia może zmieniać się od zera do wielkości równej sile nacisku.

3. Dla ciał ślizgających się po pewnej powierzchni siła tarcia jest zawsze skierowana przeciwnie do kierunku ruchu, nie zależy od prędkości poślizgu.

4. Wartość siły tarcia zależy w pewnym stopniu do prędkości względnej trących się powierzchni.

Tarcie statyczne

• Gdy ciało spoczynku = T < miN / T=miN gdy tarcie jest całkowicie rozwinięte. Ciało w spoczynku siła tarcia skierowana przeciwnie do domniemanego ruchu tego ciała.

Tarcie kinetyczne

• Gdy ciało ślizga się po chropowatej powierzchni. Siła tarcia skierowana przeciwnie do jego ruchu T< mikN

Stożek tarcia

Siła tarcia działająca na ciało przyjeła graniczną wartość T=miN to oznaczając przez fi utworzony przez wypadkową reakcji Rmax i normalną do powierzchni styku nazywamy kąt tarcia.

Ciało nie może przemieszzać się w dowolnym kierunku, więc siła tarcia statycznego mająca zwrot przeciwny do domniemanej prędkości względnej będzie przyjmowała różne kierunki.

Maksymalna reakcja Rmax zakreśla wtedy powierzchnię stożka, zwanego stożkem tarcia.

Tarcie toczne

Krażek pozostaje w równowadze tak długo dopóki wartość siły P będzie mniejsza od pewnej granicznej wartości. Dopiero po przekroczeniu wartości zacznie się ślizgać.

Żeby się nie ślizgał P< mi

Żeby pozostał w równowadze P<mi

fi/r< mi toczenie fi/r> mi poślizk

F to ramię tarcia tocznego, współczynnik oporu przy tarciu