ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานและการเลื่อนกลิ้ง

ในสภาพร่างกายบกย้ายใด ๆ (หรือมาในการเคลื่อนไหว) ในการติดต่อกับสภาพแวดล้อมโดยรอบหรือสารเคมีที่มีหน่วยงานอื่น ๆ ในกรณีนี้กองกำลังเกิดขึ้นที่ให้ความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวของพวกเขา กองกำลังเหล่านี้เรียกว่า กองกำลังแรงเสียดทาน ที่พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการถ่ายโอน พลังงานกล ของการเคลื่อนไหวเป็นพลังงานภายในซึ่งจะมาพร้อมกับร่างกายร้อนและสภาพแวดล้อม

แรงเสียดทานเป็นภายในและภายนอก ภายใน (เรียกชื่ออย่างอื่นที่มีความหนืด) คือการเกิดขึ้นของกองกำลังสัมผัสระหว่างการเคลื่อนย้ายชั้นของเหลวหรือก๊าซที่ป้องกันไม่ให้การเคลื่อนไหวนี้

ในทางตรงกันข้ามแรงเสียดทานภายนอกที่เกิดขึ้นในการติดต่อของของแข็งในรูปแบบของแรงสัมผัสกับพื้นผิวและขัดขวางการเคลื่อนไหวของพวกเขาร่วมกัน มันในที่สุดก็จะแบ่งออกเป็นแบบคงที่ (แรงเสียดทานคงที่) และจลนศาสตร์ แรงเสียดทานแบบคงที่ปรากฏขึ้นเมื่อคุณพยายามที่จะย้ายร่างกายหนึ่งเมื่อเทียบกับเครื่องเขียนอื่น Kinematic อยู่ระหว่างร่างกายเคลื่อนไหวในการติดต่อกับแต่ละอื่น ๆ แรงเสียดทานภายนอกสามารถแบ่งออกเป็นแรงเสียดทานกลิ้งและเลื่อน

เป็นความหมายทางกายภาพของแรงเสียดทานอะไร? มันจะมีประโยชน์หรือเป็นอันตราย? ได้อย่างรวดเร็วก่อนแรงเสียดทานเพียงป้องกันไม่ให้เราสวมใส่ชิ้นส่วนเครื่องจักร, ยางรถ, พื้นรองเท้าจะถูกลบ ฯลฯ และสถานประกอบการ .. การเคลื่อนไหวตลอด เพียงเป็นไปไม่ได้เพราะเหตุนี้ แต่มองอย่างใกล้ชิดอย่างใกล้ชิด แรงเสียดทานหายไป - เราไม่สามารถเดินหรือพลิกหนังสือหรือดึงออกรถหรือหยุดการเคลื่อนย้าย จำนวนมากของ ปรากฏการณ์ทางกายภาพ ในโลกจะขึ้นอยู่กับแรงเสียดทาน ทั้งสองความสำเร็จหลักของมนุษยชาติที่มีรูปการพัฒนาของอารยธรรม - การผลิตจากไฟไหม้และการประดิษฐ์ของล้อ - จะเป็นไปไม่ได้โดยปราศจากมัน

ปรากฏการณ์นี้จะขึ้นอยู่กับความผิดปกติของร่างกายใด ๆ หนึ่งบากในการติดต่อมักจะยึดติดกับพื้นผิวที่ขรุขระของอื่น ๆ สำหรับเรียบกริบ (เช่นขัดอย่างระมัดระวัง) พื้นผิวแน่นติดกันกฎหมายของแรงเสียดทานโมเลกุลขึ้นอยู่กับแหล่งท่องเที่ยวร่วมกันของโมเลกุล

การศึกษาแรงเสียดทาน tribology วิทยาศาสตร์ ในปี ค.ศ. 1781 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสซี Coulomb สูตรกฎหมายพื้นฐานของแรงเสียดทานแห้ง สังเกตุนักวิจัยพบว่าแรงเสียดทานคือ F ที่เกิดขึ้นในระหว่างการเลื่อนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำต่อร่างกายไม่มีความดันปกติ ความสัมพันธ์นี้จะเป็นดังนี้:

N: F = k ∙ N;

ที่ k ปริมาณ - ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน) ความคุ้มค่าที่คำนวณได้ดังต่อไปนี้: ร่างกายวางอยู่บนระนาบและโดยการเอียงมันบรรลุ การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ ในกรณีนี้แรงเสียดทาน F มีค่าเท่ากับ แรงผลักดันของ P:

F = P ∙บาป;

แรง N (แรงดันปกติ) เท่ากับ P ∙ cos นั้น จึง k = tg ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่นี่แทนเจนต์ของมุมเอียงพื้นผิวที่ร่างกายสไลด์สม่ำเสมอเช่นจ. ที่ความเร็วคงที่

ในทางปฏิบัติด้านความคุ้มค่าสามารถคำนวณได้เพียงประมาณ พื้นผิวของร่างกายที่มักจะอยู่ในระดับหนึ่งหรืออื่นปนเปื้อนเป็นออกไซด์, การเกิดสนิมและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่กำหนดสำหรับการรวมคู่ของวัสดุที่แตกต่างกันโดยการทดลองเป็นที่รู้จักในตารางอ้างอิงพิเศษ

แรงเสียดทานกลิ้งเกิดจากความจริงที่ว่าล้อเคลื่อนไหวกดเล็กน้อยเข้าไปในพื้นผิวถนน, ie. อีมันมีที่จะเอาชนะเนินเล็ก ๆ ยากที่ถนนน้อยชนและแรงเสียดทานน้อย ค่าของมันจะถูกคำนวณในกรณีนี้โดยสูตร: F = k ∙ N / r ที่ r - ค่าของรัศมีล้อ ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานกลิ้งมีขนาดความยาว ปกติแล้วมันจะแสดงในเซนติเมตรเมื่อเทียบกับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเลื่อนซึ่งเป็นปริมาณมิติ

ดังกล่าวข้างต้นค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานภายในที่มีอยู่ไม่เพียง แต่จะของแข็ง แต่ยังรวมถึงของเหลว ไฮโดรลิคมักจะต้องในการคำนวณการสูญเสียพลังงานที่ระบุในระบบไฮโดรลิคที่เกิดขึ้นในท่อ พวกเขาเป็นสองชนิด: การสูญเสียกับความยาวที่เกิดขึ้นในท่อตรงกับการไหลเครื่องแบบและการสูญเสียในท้องถิ่นเนื่องจาก - การไหลของความผิดปกติเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างช่อง (หดตัวขยายตัวหมุน) การสูญเสียไฮดรอลิจะคำนวณโดยใช้ค่าเดียวกันซึ่งเรียกว่า "สัมประสิทธิ์ความเสียดทานไฮโดรลิค"