TŘENÍ. ve fyzice: je to mechanický odpor (síla) Zdroj: Prof.Ing.Jiří Militský CSc

Transkript

1 Definice: Tření je odpor proti pohybu jednoho tělesa po povrchu druhého tělesa. Tření zabývá se interakcí povrchů těles ve vzájemném relativním pohybu.

2 ve fyzice: je to mechanický odpor (síla) působící proti pohybu pevného tělesa, které je v dotyku s jiným pevným tělesem nebo s tekutinou; např. tření smykové (smyk pevných rovinných ploch), tření valivé (valení rotačního tělesa po rovinné podložce) a tření viskózní (pohyb pevného tělesa ve viskózním prostředí). Zdroj: Prof.Ing.Jiří Militský CSc

3 ZÁKLADNÍ SLOŽKY TŘENÍ 1. Tření vzniká mezi tělesy ve vzájemném kontaktu vlivem mezimolekulárně mechanických interakcí 2. Tření ovlivňují faktory, jako : a. povrch b. materiál c. historie vzájemné interakce povrchů

4 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. Zdroj:wikipedie.cz

5 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.

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

7 Smykové tření je fyzikální jev, který vzniká při posouvání (smýkání) jednoho tělesa po povrchu jiného tělesa. Jeho původ je především v nerovnosti obou styčných ploch, kterými se tělesa vzájemně dotýkají. Nerovnosti povrchů při posouvání těles na sebe vzájemně narážejí, deformují se a obrušují. Tak vzniká třecí síla, jejíž působiště je na stykové ploše obou těles a jejíž směr míří vždy proti směru rychlosti tělesa.

8

9 Vlastnosti třecí síly lze určit pokusně: vezmeme dřevěný kvádr, na který připevníme siloměr. Potáhneme-li za siloměr silou, uvedeme kvádr do pohybu. Bude-li velikost působící síly přesně rovna velikosti třecí síly, bude výslednice sil působících na kvádr rovna nule a kvádr se bude tedy pohybovat rovnoměrným přímočarým pohybem. V případě, že velikost působící síly bude větší než velikost síly třecí, bude se kvádr pohybovat rovnoměrně zrychleným pohybem.

10 Pokusy lze odvodit následující vlastnosti třecí síly: 1. velikost třecí síly nezávisí na obsahu styčných ploch 2. její velikost podstatně nezávisí na rychlosti 3. její velikost je přímo úměrná velikosti tlakové (normálové) síly kolmé k podložce, po níž se těleso pohybuje

11 Součinitel smykového tření závisí na jakosti styčných ploch a na jejich drsnosti. Jakost styčných ploch určuje materiál, z něhož jsou plochy vyrobeny (molitan, dřevo, smirkový papír, led, ocel, ), zatímco drsnost určuje způsob opracování ploch (jemný a hrubý smirkový papír, ohoblované a neohoblované dřevo, ).

12 Tření může být užitečné i nežádoucí. Užitečné tření: pohodlná chůze, brzdění pohybu, používání pilníků, brusek, řemenic, Nežádoucí tření: brzdění pohybu, opotřebovávání pneumatik a obuvi, nežádoucí zahřívání částí strojů, V případě, kdy nám velké tření nevyhovuje, je nutno třecí sílu snižovat (přesným vybroušením jednotlivých částí stroje, jejich dokonalým promazáním, ).

13 POKUS: POSLUŠNÝ ŠÁTEK Pomůcky: šátek (kapesník, obyčejný hadřík, ), jehla, pevnější nit, pružinka z propisky

14 Postup: Navlékneme nit do jehly a provlékneme ji pružinkou od propisky. Jehlu vsuneme dovnitř do pružinky, zhruba v polovině jí vedeme jedním závitem pružinky ven a hned následujícím zase dovnitř pružinky. Po provlečení pružinkou provlékneme nit šátkem. Sundáme jehlu, stáhneme po niti pružinku k šátku a ten (i s pružinkou) k jednomu konci nitě.

15 Vezmeme každý konec nitě do jedné ruky a ruce držíme v takové vzdálenosti, aby byla nit stále napnutá. Nit i se šátkem otočíme do svislé polohy tak, aby pružinka byla pod šátkem a ten jí zakrýval. Držíme nit stále napnutou a přitom vysvětlujeme, že máme poslušný šátek, který nás dokáže na slovo poslechnout; když budeme chtít, šátek sjede po niti dolů. Přitom nenápadně nit povolíme. Šátek po ní sjede!

16 Převzato z Vysvětlení: Šátek na niti drží vlivem třecí síly, která působí mezi nití a pružinkou. Jakmile nit povolíme, třecí síla se zmenší a vlivem tíhové síly se šátek pohybuje směrem dolů.

17

18

19

20

21 Proč je chůze na ledu nebezpečná? Proč musíme občas mazat olejem pohyblivé části strojů? Proč se snadno pohybujeme na lyžích a bruslích?

22

23 Grafit = tuha Přitažlivé síly mezi vrstvami grafitu jsou menší než mezi tuhou a papírem Tím je umožněno psaní tužkou (vrstva grafitu zůstává na papíře)

24 Bez třecí síly bychom nezabrzdili automobil, nemohli bychom udělat ani krok, nábytek by klouzal po podlaze, každý uzel by se rozvázal. V těchto případech se mnohdy snažíme třecí sílu zvyšovat, např. náledí na chodnících sypeme pískem, na gumových pláštích kol jsou vylisovány zářezy, atd.

25 Smykové tření vzniká, když se dvě tělesa z pevných látek po sobě smýkají. Třecí síla závisí na tlakové síle a na kvalitě povrchů. Působí proti pohybu tělesa. Klidová třecí síla je větší než třecí síla při pohybu.

26 Vzpěrači a gymnasté si před sportovním výkonem popráší ruce práškem. Má to u obou sportovců stejný význam?

27 Vzpěrači používají magnesium v prášku, kterým značně zvyšují třecí sílu, aby jim nevyklouzla činka. I pro gymnasty je důležitý pevný úchop nářadí