Тертя і пружність

Тертя за традицією поділяють на тертя спокою, тертя ковзання і тертя кочення. Найважливішим у техніці вважають тертя ковзання одного матеріалу по іншому, яке в свою чергу поділяють на сухе тертя і тертя із застосуванням мастила (рідке). Для обчислення сили сухого тертя ковзання використовують коефіцієнт тертя μ, значення якого визначають дослідним шляхом і зводять в таблиці. Це велика робота. Наприклад, з довідника можна дізнатися, що коефіцієнт μ для тертя дерева по дереву дорівнює 0.25. Це означає, що скласти штабель дощок методом насування дошки на дошку буде в чотири рази легше, ніж просто піднімати дошку на груди і опускати її на штабель. Що підтверджується практикою роботи на тартаку. Формулу для сухого тертя прийнято записувати в наступному вигляді: Fтр = μN (17.1), де N = сила, з якою тіло діє на опору. Ця сила дорівнює вазі тіла при горизонтальному ковзанні. В інших випадках вона залежить від кута нахилу. Ось чому на схилі гірки сани легше ковзають. Це тому що сила тертя менше.
Силою тертя спокою називають зусилля, яке необхідно прикласти, щоб зрушити тіло з місця. Ця сила більше сили тертя ковзання. Пояснюється це деформацією опори. За час зупинки тіла поверхню опори встигає прогнутися і тіло виявляється під западинці. Щоб тіло витягнути з впадинки, необхідно докласти більше зусилля, ніж при ковзанні по гладкій поверхні.
Тертя називають рідким, якщо між труться поверхнями є мастило. Для рідкого тертя немає простої формули, аналогічної (176.1), так як сила рідкого тертя сильно залежить від виду мастила. Досліди показують, що для матеріалів з таблиці рідке тертя в багато разів менше сухого тертя. Очевидно, за наявності мастила тертя спокою практично дорівнює тертю ковзання. Для рідкої опори, наприклад, води, тертя спокою дорівнює нулю. Це означає, що притягнути до причалу океанський лайнер зможе навіть дитина, якщо у нього вистачить терпіння. На практиці цьому заважають хвилі, вітер, або протягом біля причалу.
Очевидно, тіла можуть не тільки ковзати, а й стикатися між собою. У момент зіткнення форма тел змінюється. Якщо після зіткнення форма тел відновлюється, а їх температура не змінюється, таке зіткнення називають пружним. Очевидно, при пружному зіткненні зберігається повний імпульс. Пружність матеріалів зручніше вивчати на гвинтовий пружині, яка легко стискається після розтягнення.
Строго кажучи, розтягнути сталевий дріт голими руками неможливо. Зате її легко зігнути. При «розтягуванні» пружини відбувається ось що. Кожен міліметр витка пружини згинається на малий кут. Ці вигини складаються по всій довжині витка так, що сумарний вигин забезпечує розбіжність між кінцем і початком витка на два-три міліметри. Ці міліметри підсумовуються, в результаті пружину можна розтягнути на 30-40 мм. Якщо кінець пружини відпустити, її витки повернуться в початкове положення. Це досвід можна повторювати багато разів з гарантованим результатом. На цьому принципі заснована дія пружинного динамометра – найпростішого шкільного приладу для вимірювання сили або ваги.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Обмотки трансформатора