Tarcia statyczne a ślizgowe
Kiedy występuje ruch względny lub próba między dwiema stykającymi się powierzchniami, powstają siły przeciwstawne ruchowi. Ogólnie siły te są znane jako tarcie. Tarcie występuje pomiędzy powierzchniami stałymi, powierzchniami płynnymi oraz pomiędzy powierzchniami płynnymi/stałymi. Tarcie wewnątrz płynu jest znane jako lepkość. Omówienie tego artykułu skupia się głównie na siłach tarcia działających na powierzchnie stałe.
W skali makroskopowej pochodzenie sił tarcia przypisuje się nieregularnym powierzchniom ciał. Kiedy małe nierówności powierzchni, takie jak szczeliny i występy na powierzchni, są poddawane ruchowi względnemu, blokują się wzajemnie, tworząc siły reakcji. Istnieją prawa, które wyjaśniają zachowanie sił tarcia.
1. Gdy dwie powierzchnie stykają się i poruszają względnym ruchem lub próbują to zrobić, w punkcie styku siła tarcia działająca na ciało jest przeciwna do kierunku ruchu ciała.
2. Jeśli siły tarcia na ciałach są wystarczające do utrzymania ciał w równowadze, wtedy siły tarcia nazywane są tarciem ograniczającym, a wielkość tarcia można znaleźć biorąc pod uwagę równowagę.
3. Stosunek tarcia granicznego do reakcji normalnej między dwiema powierzchniami zależy od substancji, z których składają się powierzchnie i charakteru powierzchni, a nie od wielkości reakcji normalnej. Stosunek jest znany jako współczynnik tarcia.
4. Wielkość tarcia granicznego jest niezależna od powierzchni styku dwóch powierzchni.
5. W ruchu siła tarcia jest przeciwna do kierunku ruchu i niezależna od prędkości. Stosunek siły tarcia do normalnej reakcji między powierzchniami pozostaje stały i nieco mniejszy niż w przypadku tarcia granicznego.
Mikroskopowo, pochodzenie sił tarcia przypisuje się siłom odpychania między polami elektromagnetycznymi cząsteczek.
Co to jest tarcie statyczne?
Gdy ciało jest w stanie statycznym (stacjonarnym), siły tarcia działające na ciało są znane jako statyczne siły tarcia. W tym przypadku suma wektorów sił zewnętrznych działających na ciało jest równa wielkości sił tarcia, ale w przeciwnym kierunku; stąd ciało pozostaje w równowadze. Siły tarcia rosną proporcjonalnie do wypadkowej siły zewnętrznej działającej na ciało, aż osiągnie granicę i zacznie się poruszać. Maksymalne tarcie statyczne to tarcie graniczne.
Tarcie jest niezależne od powierzchni styku dwóch powierzchni i zależy od materiału i charakteru korpusu. Gdy wypadkowa siła zewnętrzna przekroczy tarcie graniczne, ciało zaczyna się poruszać.
Co to jest tarcie ślizgowe (dynamiczne)?
Gdy ciało jest w ruchu, siły tarcia działające na ciało są znane jako dynamiczne siły tarcia. Dynamiczna siła tarcia jest niezależna od prędkości i przyspieszenia. Stosunek siły tarcia do siły normalnej między powierzchniami również pozostaje stały, ale nieco mniejszy niż stosunek tarcia granicznego.
Jaka jest różnica między tarciem statycznym a tarciem ślizgowym (dynamicznym)?
• Współczynnik tarcia statycznego jest nieco wyższy niż współczynnik tarcia dynamicznego
• Tarcie statyczne zmienia się proporcjonalnie do sił zewnętrznych, podczas gdy siły tarcia ślizgowego (dynamiczne) pozostają stałe, niezależnie od prędkości i przyspieszenia (i wypadkowej siły zewnętrznej).
