Tření

Z Multimediaexpo.cz

Tření je jev, který vzniká při pohybu tělesa v těsném kontaktu s jiným tělesem. Většinou je třením míněno tření mezi pevnými tělesy, tření s kapalnými nebo plynnými tělesy se označuje jako odpor prostředí.

Při každém tření existuje třecí síla, která působí vždy proti pohybu (příp. proti změně klidového stavu u klidového tření). Práce potřebná k překonání třecí síly se mění třením převážně v teplo.

Obsah

Smykové tření

Smykové tření (vlečné tření, kinematické tření) je tření, které vzniká mezi tělesy při jejich posuvném pohybu.

Třecí síla \(F_t\) při smykovém tření má velikost:

\(F_t = f F_n \,\),

kde \(f\) je součinitel smykového tření, \(F_n\) je kolmá tlaková síla mezi tělesy (např. tíha tělesa)


Smykové tření je pro poměrně velký rozsah rychlostí téměř konstantní. Avšak při uvádění tělesa do pohybu (za jinak stejných podmínek) je tření větší než u tělesa pohybujícího se. Rozlišuje se proto smykové tření klidové (statické) a za pohybu (kinematické). Stejným způsobem rozlišujeme také součinitele tření na statický \(\mu_0\) a kinematický \(\mu\). Pro malé rychlosti lze závislost smykového tření na rychlosti zcela zanedbat a v takovém případě hovoříme o tzv. suchém (Coulombově) tření.


Velikost smykového tření za pohybu pro dva dané povrchy je obvykle (není to pravidlem) menší než velikost smykového tření v klidu pro stejné dva povrchy, tzn. \(\mu<\mu_0\).


Závislost součinitele smykového tření na rychlosti se projevuje tím, že pokud se začne těleso pohybovat po nakloněné rovině, je zrychlení větší než bychom očekávali pro daný součinitel tření za klidu \(\mu_0\), neboť uvedením tělesa do pohybu došlo ke snížení hodnoty součinitele tření.


Velikost smykového tření nezávisí na velikosti plochy styku obou těles a je úměrná velikosti normálové síly, přičemž koeficient úměrnosti (tedy součinitel smykového tření) na této normálové síle nezávisí. Toto tvrzení se označuje jako Amontonsův zákon.

Součinitel smykového tření

Součinitel smykového tření je fyzikální veličina, která udává poměr třecí síly a kolmé tlakové síly mezi tělesy při smykovém tření.

Hodnoty součinitele smykového tření závisí na konkrétní dvojici látek na povrchu a drsnosti těles, mezi nimiž smykové tření probíhá. Je obvykle menší, než součinitel klidového tření.

Značení

  • Značka: \(f, \mu\)
  • Základní jednotka: bez jednotky
  • Zjišťování: experimentálně a výpočtem f = Ft / Fn , kde Ft je třecí síla, Fn je kolmá tlaková síla mezi tělesy

Příklady hodnot součinitele smykového tření

Rozhraní Součinitel tření
ocel-ocel 0,1
ocel-dřevo 0,35
dřevo-dřevo 0,3
ocel-led 0,027
dřevo-led 0,035

Klidové tření

Klidové tření (statické tření) je tření, vznikající mezi tělesy, která se vzhledem k sobě nepohybují - jsou v klidu. Jedná se o speciální případ smykového tření.

Klidová třecí síla Ft má velikost:

\(F_t = f_0 F_n \,\),

kde f0 je součinitel klidového tření, Fn je kolmá tlaková síla mezi tělesy (např. tíha tělesa)

Klidové tření bývá větší než smykové tření mezi stejnými tělesy.

Klidové tření je

Součinitel klidového tření

Součinitel klidového tření je fyzikální veličina, která udává poměr třecí síly a kolmé tlakové síly mezi tělesy při klidovém tření.

Hodnoty součinitele klidového tření závisí na konkrétní dvojici látek na povrchu těles, mezi kterými je klidové tření.

Součinitel klidového tření bývá větší než součinitel smykového tření pro stejná tělesa.

Značení

  • Značka: \(f_0, \mu_0\)
  • Základní jednotka: bez jednotky
  • Zjišťování: experimentálně a výpočtem f0 = Ft / Fn , kde Ft je třecí síla, Fn je kolmá tlaková síla mezi tělesy.

Příklad hodnot součinitele klidového tření

Rozhraní Součinitel tření
ocel-ocel 0,15
ocel-dřevo 0,65
pryž-led 0,15
pryž-mokrý asfalt 0,35
pryž-suchý asfalt 0,55

Valivý odpor

Soubor:Vodpor.jpg
Valivý odpor

Valivý odpor (valivé tření) je druh tření, které vzniká mezi tělesem kruhového průřezu při jeho valivém pohybu a podložkou.

Velikost valivého odporu Ft má velikost:

\(F_t = \xi \frac{F_n}{R}\),

kde ξ (ksí) je rameno valivého odporu, Fn je kolmá tlaková síla mezi tělesy (např. tíha tělesa), R je poloměr průřezu tělesa

Valivý odpor je pro stejnou přítlačnou sílu Fn výrazně menší než smykové tření.

Rameno valivého odporu

Rameno valivého odporu (součinitel valivého tření) je fyzikální veličina, která udává poměr velikosti valivého odporu a kolmé tlakové síly mezi tělesy (podložkou a kolem) při jednotkovém poloměru kola.

Hodnoty ramena valivého odporu závisí na konkrétní dvojici látek těles, mezi kterými je valivý odpor.

Značení

  • Symbol veličiny: ξ
  • Základní jednotka: metr, značka jednotky: m
  • Další jednotky: centimetr cm, milimetr mm
  • Zjišťování: experimentálně a výpočtem ξ = Fv . R / Fn , kde Fv je velikost valivého odporu, Fn je kolmá tlaková síla mezi tělesy, R je poloměr kola

Příklad hodnot součinitele valivého tření

Rozhraní Součinitel tření
dřevo-dřevo 0,0008 m
ocel-ocel 0,00003 m
pryžové kolo-asfalt 0,0016 m
ocelové kolo-kolejnice 0,0005 m

Vnitřní tření

Mezi jednotlivými častmi tělesa může docházet (a u reálných těles také dochází) ke tření. Toto tření, ke kterému dochází uvnitř látky, se označuje jako vnitřní. Vnitřní tření se projevuje např. při proudění reálných kapalin.

Fyzikální veličina charakterizující vnitřní tření se nazývá viskozita.

Související články

Externí odkazy

Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/T%C5%99en%C3%AD“