Klíčový rozdíl – kluzné vs. valivé tření
Klíčový rozdíl mezi kluzným a valivým třením je v tom, že kluzné tření lze považovat za typ tření, zatímco valivé tření nelze považovat za tření. Nicméně valivé tření je často mylně chápáno jako typ tření mnoha studenty. Nejprve krátce pohovořme o tom, co je tření, než analyzujeme rozdíly mezi kluzným a valivým třením. Zjednodušeně řečeno, tření je síla, která odolává relativnímu pohybu sousedních objektů klouzajících proti sobě.
Co je to posuvné tření?
Klouzavé tření je snadno pochopitelné a velmi běžný koncept. V reálném životě nemůžeme najít dokonale hladký povrch. Když předmět klouže po libovolném povrchu, dochází k němu zpětná síla v důsledku relativního pohybu mezi dvěma sousedními povrchy. Kluzné tření působí vždy proti pohybu. Můžeme zažít kluzné tření, když se pokoušíme posunout předmět, jako je skříň, po rovné podlaze. Zde nemusíme pracovat proti gravitaci, takže odpor, který zde cítíme, je kluzné tření. Navíc ve statické situaci je aplikovaná síla, která se snaží objekt posunout, vždy rovna tření působícímu na objekt. Když postupně zvyšujeme působící sílu, nastává určitý okamžik, kdy se předmět začne pohybovat ve směru vnější síly. Tření, které působí proti pohybu, zůstává poté konstantní. Protože objekt klouže po povrchu, můžeme tření přejmenovat na posuvné tření.
Co je to valivé tření?
Vynález kruhového kola je považován za milník lidstva. Myšlenka kutálet předmět je původem prvního kola. Valivé tření je síla, která brání pohybu, když se předmět kutálí po povrchu. Když se těleso dokonale odvaluje po povrchu, teoreticky neexistuje žádné kluzné tření mezi tímto předmětem a povrchem. Ale v reálném životě, díky elastickým vlastnostem, tělo i povrch podléhají deformacím. Přemýšlejte o jízdním kole na asf altovém koberci. Tam máme spíše kontaktní oblast než kontaktní místo. V místě kontaktu kola a koberce se kolo zploští a vytvoří na povrchu malý příkop. Normálová síla je pak rozložena po celé kontaktní ploše a reakční vektory se postupně shlukují v příkopu proti pohybu. Tento koncept můžeme aplikovat i na kolo vlaku na kolejnici. Ocel způsobuje menší deformace než pryž. Takže ve srovnání s jízdním kolem má vlakové kolo menší valivé tření.
Jaký je rozdíl mezi klouzavým a valivým třením?
Definice kluzného a valivého tření
Klouzavé tření: Kluzné tření je odpor vytvořený dvěma předměty klouzajícími proti sobě.
Valivé tření: Valivé tření je síla, která brání pohybu, když se předmět kutálí po povrchu.
Charakteristiky kluzného a valivého tření
Typ tření
Klouzavé tření: Kluzné tření lze akceptovat jako typ tření.
Valivé tření: Valivé tření je odporová síla, ale ne druh tření. Mějte na paměti, že ne všechny odporové síly lze nazvat třením.
Typ odporu
Klouzavé tření: Kluzné tření působí jako vnější síla zpětného chodu podél kontaktní plochy, která zastaví relativní pohyb.
Valivé tření: Valivé tření je síla, která se pokouší zastavit valivý pohyb generováním zpětného točivého momentu.
Velikost odporu
Klouzavé tření: Ve většině moderních aplikací je kluzné tření mezi hřídelí a kolem nahrazeno valivým třením pomocí kuličkových ložisek. Tato ložiska lze najít i v kolech jízdních kol.
Valivé tření: Valivé tření je mnohem menší než kluzné tření. Je snazší válet kolo, než ho klouzat po zemi. Kolo může ujet větší vzdálenost, když klouže.
