Tarcie statyczne vs ślizgowe
Kiedy występuje ruch względny lub próba między dwiema stykającymi się powierzchniami, powstają siły przeciwdziałające ruchowi. Generalnie siły te są znane jako tarcie. Tarcie występuje między powierzchniami stałymi, powierzchniami płynnymi oraz między 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 wypukłości na powierzchni, są poddawane względnemu ruchowi, utrudniają one nawzajem ruch, tworząc siły reakcji. Istnieją prawa wyjaśniające zachowanie sił tarcia.
1. Gdy dwie powierzchnie stykają się i są w ruchu względnym lub próbując to zrobić, w punkcie styku siła tarcia działająca na ciało jest przeciwna do kierunku ruchu ciała.
2. Jeśli siły tarcia działające na ciała są wystarczające, aby utrzymać ciała w równowadze, wówczas siły tarcia nazywane są tarciem ograniczającym, a wielkość tarcia można obliczyć biorąc pod uwagę równowagę.
3. Stosunek tarcia ograniczającego do reakcji normalnej między dwiema powierzchniami zależy od substancji, z których składają się powierzchnie, oraz od rodzaju powierzchni, a nie od wielkości reakcji normalnej. Współczynnik ten nazywany jest współczynnikiem tarcia.
4. Wielkość granicznego tarcia jest niezależna od pola powierzchni styku obu powierzchni.
5. Podczas ruchu siła tarcia przeciwstawia się kierunkowi ruchu i jest niezależna od prędkości. Stosunek siły tarcia do normalnej reakcji między powierzchniami pozostaje stały i nieco mniejszy niż w przypadku granicznego tarcia.
Mikroskopowo, pochodzenie sił tarcia przypisuje się siłom odpychania między polami elektromagnetycznymi cząsteczek.
Co to jest tarcie statyczne?
Kiedy ciało jest w stanie statycznym (stacjonarnym), siły tarcia działające na ciało nazywane są statycznymi siłami 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 limit i zacznie się poruszać. Maksymalne tarcie statyczne jest tarciem ograniczającym.
Tarcie jest niezależne od powierzchni styku obu powierzchni i zależy od materiału i charakteru korpusu. Gdy wypadkowa siła zewnętrzna przekroczy ograniczające tarcie, ciało zaczyna się poruszać.
Co to jest tarcie ślizgowe (dynamiczne)?
Kiedy ciało jest w ruchu, siły tarcia działające na ciało nazywane są dynamicznymi siłami 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 współczynnik tarcia ograniczającego.
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 ślizgowe (dynamiczne) siły tarcia pozostają stałe, niezależnie od prędkości i przyspieszenia (i wypadkowej siły zewnętrznej).
