Siła tarcia i jej rodzaje

1.Siła tarcia

Siła oporu powstająca na styku dwóch powierzchni, która przeciwdziała ich wzajemnemu przesuwaniu się albo próbie przesunięcia. Działa równolegle do powierzchni styku i ma zwrot przeciwny do ruchu lub możliwego ruchu.

2.Tarcie statyczne

Rodzaj tarcia działający wtedy, gdy ciała nie przesuwają się względem siebie, ale istnieje tendencja do ruchu. Jego wartość dostosowuje się do działającej siły aż do wartości maksymalnej.

3.Maksymalna siła tarcia statycznego

Największa wartość tarcia statycznego, po której przekroczeniu ciało zaczyna się ślizgać. Opisuje ją zależność $F_{t,s}^{max} = \mu_s N$, gdzie $\mu_s$ to współczynnik tarcia statycznego, a $N$ — siła nacisku.

4.Tarcie kinetyczne

Tarcie występujące podczas przesuwania się jednego ciała po drugim. W przybliżeniu jego wartość opisuje wzór $F_{t,k} = \mu_k N$. Zwykle jest mniejsze od maksymalnego tarcia statycznego.

5.Tarcie toczne

Tarcie pojawiające się podczas toczenia, np. koła po jezdni. Zwykle ma mniejszą wartość niż tarcie ślizgowe, dlatego toczenie wymaga mniejszej siły niż przesuwanie.

6.Współczynnik tarcia

Wielkość bezwymiarowa oznaczana zwykle przez $\mu$, zależna od rodzaju stykających się powierzchni i ich stanu. Im większe $\mu$, tym większa siła tarcia przy tym samym nacisku.

7.Siła nacisku

Siła, z jaką podłoże naciska na ciało. Na poziomej powierzchni, gdy nie działają inne siły pionowe, jej wartość jest równa ciężarowi: $N = mg$. Od niej zależy wartość tarcia.

8.Kierunek i zwrot tarcia

Siła tarcia działa wzdłuż powierzchni styku. Jej zwrot jest przeciwny do ruchu ciała albo przeciwny do kierunku, w którym ciało chciałoby się poruszyć.

9.Czynniki wpływające na tarcie

Na wartość tarcia wpływają głównie rodzaj powierzchni, siła nacisku i obecność smarów. W prostym modelu szkolnym tarcie ślizgowe nie zależy od pola powierzchni styku.

10.Sposoby zmniejszania tarcia

Tarcie zmniejsza się przez smarowanie, wygładzanie powierzchni, stosowanie łożysk i zastępowanie tarcia ślizgowego tocznym. W technice zmniejsza to straty energii i zużycie części.

11.Sposoby zwiększania tarcia

Tarcie zwiększa się przez chropowacenie powierzchni, stosowanie bieżników, posypywanie piaskiem lub użycie materiałów o większym współczynniku tarcia. Jest to przydatne np. przy hamowaniu.

12.Znaczenie tarcia w życiu

Tarcie bywa korzystne, bo umożliwia chodzenie, pisanie, hamowanie i jazdę pojazdów. Bywa też niekorzystne, bo powoduje nagrzewanie, ścieranie powierzchni i straty energii.