Trenie a trecia sila
Prečo sa ťažká skriňa najprv ani nepohne a potom ide ľahšie?
Čo sa naučíš
- Odliším pokojové a pohybové trenie.
- Vypočítam medznú silu μs·mg.
Experiment
Pri 2 kg, μs = 0,4 a g = 9,81 je medzná sila 7,85 N. Ťah 5 N kocku nepohne. Ťah 10 N ju rozbehne a brzdí ju μk·N = 5,89 N. μk nie je väčšie ako μs.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Pohne sa kocka pri ťahu 5 N?
Porovnať 5 N s medzou 7,85 N.
- Nastav 2 kg, μs 0,4, μk 0,3 a ťah 5 N.
- Pozri, či sa kocka pohybuje.
Pohybuje sa má hodnotu 0.
Overenie pochopenia
Aká je medza pokojového trenia pri m = 2 kg, μs = 0,4 a g = 9,81?
Po rozbehu je trecia sila v tomto modeli:
Vysvetlenie
Pri malej sile je rýchlosť nula a trecia sila sa rovná ťahu, nie medznej hodnote. Až po prekročení medze sa kocka hýbe a trenie klesne na pohybovú hodnotu.
Pokojové trenie sa prispôsobí ťahu až po medzu μs·N. Preto ľubovoľne malá sila pohyb nespustí. N je tlaková sila podložky, na vodorovnej podlahe rovná tiaži. Po rozbehu sú povrchy v pohybe a súčiniteľ klesne na μk. Na ľade je μ malé, na gume veľké.
Pojmy
- Pokojové trenie
- Trenie, kým sa plochy neposúvajú. Má medzu μs·N.
- Pohybové trenie
- Trenie počas kĺzania. V modeli Ft = μk·N.
Príklad
Guma na topánke má veľké μs, preto sa na chodníku odrazíš. Na ľade μs klesne a noha skĺzne.
Čo sa často mýli
- Trenie nie je vždy μ·N v plnej veľkosti. V pokoji je len také veľké ako ťah, kým ťah medzu neprekročí.
- Hmotnosť sama trením nie je. Rozhoduje normálová sila.
Čo model zjednodušuje
Podlaha je vodorovná a suchá. Valivý odpor kolies model nepočíta. Súčinitele sú zadané čísla, nie tabuľka konkrétnej dvojice materiálov.
Vzorce
Medza pokojového trenia
Najväčšia trecia sila pred rozbehom.
- \mu_s
- súčiniteľ pokojového trenia, 1
- N
- normálová sila, N
Kedy platí: Na vodorovnej podlahe je N = m·g. Pred rozbehom je skutočné trenie menšie alebo rovné tejto medze.