Trenje

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije

Trenje je sila koja se suprostavlja relativnom kretanju, ili tendencija prema kojoj takvom kretanju, dvije površine koje se dodiruju. To nije fundamentalna sila, jer je čine elektromagnetne sile između atoma. Kada se površine, koje su u kontaktu, kreću relativno u suprotnim smjerovima, trenje između ta dva objekta pretvara kinetičku energiju u termalnu energiju, tj. u toplotu. Trenje između čvrstih tijela i fluida (gasovi ili tečnosti) se naziva otpor sredstva. Trenje u elektroničnim krugovima se zove električni otpor. Suprotno popularnom mišljenju, trenje klizanja nije uzrokovano grubošću površine, već hemijskim vezanjem između površina - prijanjanjem dvaju površina jedna o drugu.[1]

Sadržaj

[uredi] Klasična aproksimacija

Klasična aproksimacija sile trenja između dva čvrsta tijela je poznato kao Coulombovo trenje, koje je dobilo naziv po Charles-Augustin de Coulombu. Jednačina glasi:

F_f \le \mu N \,,

gdje je:

μ koeficijent trenja, koje je empirijsko svojstvo materijala u kontatku,
N normalna sila, koja je okomita na površina u kontaktu , te
Ff sila trenja, ili, u slučaju ravnoteže, maksimalna vrijednost sile trenja.

For surfaces in relative motion, μ is the coefficient of kinetic friction (see below), the Coulomb friction is equal to Ff, and the frictional force on each surface is exerted in the direction opposite to its motion relative to the other surface.

For surfaces at rest relative to each other, μ is the coefficient of static friction (generally larger than its kinetic counterpart), the Coulomb friction may take any value from zero up to Ff, and the direction of the frictional force against a surface is opposite to the motion that surface would experience in the absence of friction. Thus, in the static case, the frictional force is exactly what it must be in order to prevent motion between the surfaces; it balances the net force tending to cause such motion. In this case, rather than providing an estimate of the actual frictional force, the Coulomb approximation provides a threshold value for this force, above which sliding would commence.

This approximation mathematically follows from the assumptions that surfaces are in atomically close contact only over a small fraction of their overall area, that this contact area is proportional to the normal force (until saturation, which takes place when all area is in atomic contact), and that frictional force is proportional to to the applied normal force, independently of the contact area (you can see the experiments on friction from Leonardo Da Vinci). Such reasoning aside, however, the approximation is fundamentally an empirical construction. Rather than a physical law, it is a rule of thumb describing the approximate outcome of an extremely complicated physical interaction. The strength of the approximation is its simplicity and versatility--though in general the relationship between normal force and frictional force is not exactly linear (and so the frictional force is not entirely independent of the contact area of the surfaces), the Coulomb approximation is an adequate representation of friction for the analysis of many physical systems.

[uredi] Koeficijent trenja

Glavni članak: Koeficijent trenja

Koeficijent trenja je bezdimenzionalna skalarna vrijednost koja opisuje odnos sile trenja između dva tijela i sile koja ih spaja ili čuva spojene. Ovaj koeficijent zavisi od ,materijala od kojeg su predmeti napravljeni. Vrijednost koeficijenta trenja se kreće u rasponu od nule pa do jedan (0-1).

[uredi] Vrste trenja

[uredi] Statičko trenje

[uredi] Kinetičklo trenje

Primjeri kinetičkog trenja:

  • Trenje klizanja
  • Trenje fluida
  • Otpor

[uredi] Smanjenje trenja

[uredi] Sprave

[uredi] Tehnike

[uredi] Maziva

[uredi] Energija trenja

Po zakonu o očuvanju energije, energija se ne uništava pri trenju, iako ima gubitaka u sistemu trenja. Energija se transformiše iz drugih oblika u toplotu.

Kada se neki predmet gurne uz površinu, količina energije koja se pretvori u u toplotu se dobija na sljedeći način:

E = \mu_k  \int N(x) dx\,
gdje je:
N normalna sila,
μk koeficijent kinetičkog trenja,
x koordinata duž koje se predmet kreće.

[uredi] Također pogledajte

  • Sudar
  • Konus trenja
  • Zakoni kretanja
  • Trenje kotrljanja
  • Tribologija
  • Trakcija (inženjerstvo)

[uredi] Reference

  1. Beatty, William J. "Recurring science misconceptions in K-6 textbooks". Retrieved 2007-06-08.
  • Tipler, Paul (1998). Physics for Scientists and Engineers: Vol. 1, 4th ed., W. H. Freeman. ISBN 1-57259-492-6.

[uredi] Vanjski linkovi


Nedovršeni članak Trenje koji govori o fizici treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.