Сила трения
Сила трения представляет собой процесс, при котором происходит взаимодействие тел при их движении, осуществляемом относительно друг друга. Это может быть смещение, движение тела в жидкой или же газообразной среде. Есть научное название данному явлению – фрикционное взаимодействие. Как правило, изучением процесса трения занимается физика, раздел «Механика фрикционного взаимодействия», а в некоторых случаях – трибология.
Сила трения имеет электронную природу, но только при одном условии – вещество находится в нормальном состоянии.
Что касается видов этого явления, то при наличии процесса относительного движения тел, сила, которая возникает при их взаимодействии, может быть подразделена на:
- Трение скольжения, это сила, которая возникает при поступательном перемещении одного тела относительно другого. Она действует на данное тело в направлении, которое противоположно направлению самого скольжения.
- Трение качения или момент сил. Возникает при осуществлении качения одного из двух взаимодействующих сил относительно иного.
- Трение покоя представляет собой силу, которая способна возникнуть между двумя соприкасающимися тем или иным образом телами, а также препятствующая появлению относительного движения. Как правило, возникает при малейших передвижениях или контакте тел. Действует в направлении, которое противоположно относительному движению.
Что касается непосредственно физики, то сила трения и взаимодействия разделяется на:
- Сухую, когда происходит взаимодействие твердых тел, и они не разделены какими-то дополнительными смазками. Данный случай намного реже встречается в практике и имеет отличительную черту – наличие высокого показателя силы трения в покое.
- Граничная – это когда в области соприкосновения есть слои, а также участки разной природы. Данная сила трения в природе является самой распространенной.
- Смешанная – при этом процессе область контакта содержит некоторые участки и жидкостного, и сухого трения. Может возникнуть в случае, если тела погружены в жидкость, только в данном случае сила трения будет характеризоваться степенью вязкости среды.
- Эластогидродинамическое – возникает тогда, когда решающее значение имеет определенное внутреннее трение с материалом, который выполняет смазывающие функции. Как правило, возникает при сильном увеличении относительной скорости перемещения.
Стоит отметить, что по причине сложности физико-химических процессов, которые связаны с данным явлением в период фрикционного взаимодействия, осуществляемые процессы трения не поддаются описанию, осуществляемому посредством метода классической механики.
Отвечая на вопрос, от чего зависит сила трения, можно сказать, что она определяется силой давления и коэффициентом трения. Последний показатель прямо зависит от множества факторов: от степени чистоты, с которой обработана та или иная поверхность, от рода веществ, из которых произведены сами тела, а если имеет место скорость, то и от данного показателя. Важно знать, что от площади, с которой соприкасаются тела, сила трения практически никак не зависит.
В заключении можно сказать, что наличие определенного трения дает возможность перемещаться по поверхности. Например, в процессе ходьбы осуществляется сцепление пола и подошвы, которое как раз и происходит за счет трения. Как результат такого соприкосновения, подошва отталкивается от пола и человек движется вперед.
Таким же точно образом происходит осуществление сцепления колес транспортного средства с дорогой. Именно для улучшения и увеличения такого сцепления специально разрабатываются новые покрышки и шины, а на гоночные болиды могут быть установлены "антикрылья", которые достаточно сильно прижимают автомобиль к трассе.