Même pendant les années scolaires, en septième ou huitième année, chaque personne se familiarise avec un nouveau concept de physique dynamique - la friction. Cependant, beaucoup, ayant mûri, oublient ce qu'est la friction et comment cette force fonctionne. Essayons de comprendre ce sujet.
Définition du concept
Le frottement est un phénomène qui a la signification suivante: lorsque deux corps entrent en contact l'un avec l'autre, une interaction particulière se forme à l'endroit de leur contact, empêchant les corps de continuer à se déplacer l'un par rapport à l'autre. Il est clair qu'il est possible de calculer la valeur de l'interaction de ces corps. La force de frottement caractérise quantitativement cette interaction. Si un frottement se produit entre des corps rigides (par exemple, l'interaction d'un livre avec une étagère ou d'une pomme avec une table), cette interaction est appelée frottement sec.
Il faut comprendre que le frottement est une force de nature électromagnétique. Cela signifie que la cause de cette force est l'interaction entre les particules qui composent tel ou tel corps.
Qu'est-ce que la friction ?
En raison de la variété d'articles qui existent dans notre monde, vous pouvezdéterminer que chacun d'eux a sa propre structure et possède des propriétés individuelles. Cela signifie que l'interaction entre les différents éléments sera différente. Pour une compréhension correcte de l'essence et de la solution compétente de nombreux problèmes de physique, il est d'usage de séparer conditionnellement trois types de frottement. Alors, analysons chacun séparément:
- Le premier frottement est le frottement statique qui se produit lorsqu'il n'y a pas de mouvement relatif de deux corps. Nous pouvons voir des exemples de lui partout, car la force générée par cette friction maintient les objets en équilibre. Par exemple, des marchandises sur un tapis roulant en mouvement, un clou enfoncé dans un mur ou une personne debout sur le sol.
- Le frottement par glissement est conditionnellement le deuxième frottement. La valeur du glissement est définie comme suit: lorsqu'une force est appliquée à un corps en équilibre qui est supérieure à la force de frottement statique, la force de frottement de glissement commence à agir et le corps se déplace.
- Et enfin, le frottement de roulement, qui explique l'interaction de deux corps dont l'un roule sur la surface de l'autre. La différence de frottement de roulement et de glissement s'explique par le fait qu'avec tout mouvement, les zones du corps sont déplacées sur la longueur de la surface de contact et qu'au lieu de ruptures de liaisons intermoléculaires, de nouvelles se forment. Et dans le cas où la roue roule sans patiner, les liaisons moléculaires se rompent beaucoup plus rapidement lorsque les tronçons de roue sont soulevés que lors du glissement. Il s'avère que la force de frottement de roulement est inférieure à la force de glissement.
Où et comment utiliser la friction ?
Le frottement estun phénomène irremplaçable, sans lequel nous ne serions pas capables de faire des choses élémentaires: marcher, s'asseoir, ou simplement tenir des objets dans nos mains. Par conséquent, ne sous-estimez pas l'importance du frottement. Comme l'a dit le physicien français Guillaume: "S'il n'y avait pas de frottement, notre Terre serait sans une seule rugosité, ce serait comme une goutte de liquide."
Peut-être que le meilleur exemple qui caractérise le plus précisément le frottement est le fonctionnement d'une roue. Même dans l'Antiquité, on remarquait que les forces de frottement de roulement sont bien inférieures aux forces de frottement de glissement. Ce sont les avantages indéniables du frottement du roulement qui ont poussé les gens à mettre des bûches ou des rouleaux pour déplacer des charges lourdes et encombrantes. Au fil du temps, les gens ont amélioré leurs connaissances sur les propriétés étonnantes du frottement de roulement, ont observé le mouvement des objets sous l'influence des forces de frottement et ont finalement inventé la roue ! Dans le monde moderne, il est impossible d'imaginer la vie sans ces pièces irremplaçables, car les roues sont le deuxième "moteur" de tout moyen de transport !
Comment calculer la valeur de la force de frottement ?
Comme toute autre force, la force de frottement a des valeurs entières. Afin de déterminer avec précision la force requise pour le mouvement ou d'autres types de travail, il est nécessaire de calculer la force de frottement statique. Les ingénieurs le font généralement lorsque, par exemple, ils construisent des usines ou inventent de nouveaux appareils. Cependant, même les écoliers ordinaires sont confrontés à certaines tâches où il est nécessaire de calculer la force de frottement. Alors pour le comptervaleur, il vous suffit d'utiliser une formule simple: Ffriction=KN, où k est le coefficient de friction. La valeur de tous les coefficients dépend toujours de la surface de l'objet sur lequel le corps se déplace ou interagit. "N" dans notre formule signifie la force de réaction du support sur le corps. Cela dépend principalement de la masse du corps qui est en contact avec la surface du support.
Calculer la valeur de la force dans le problème
Supposons qu'un corps de masse m=3 kg se trouve sur une planche horizontale. Le coefficient de frottement entre la planche de bois et le corps est de 0,3. Comment trouver la valeur de la force de frottement ? C'est très simple, il suffit de brancher nos valeurs dans la formule. Il suffit de tenir compte du fait que N dans ce cas est égal au poids du corps (selon la 3ème loi de Newton). Ainsi, la force souhaitée est (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
