Statické vs. kluzné tření
Pokud dojde k relativnímu pohybu nebo pokusu mezi dvěma povrchy, které jsou v kontaktu, vznikají síly bránící pohybu. Obecně jsou tyto síly známé jako tření. Ke tření dochází mezi pevnými povrchy, povrchy tekutin a mezi povrchy tekutin/pevných látek. Tření uvnitř tekutiny je známé jako viskozita. Diskuze k tomuto článku se zaměřuje hlavně na třecí síly působící na pevné povrchy.
V makroskopickém měřítku je původ třecích sil připisován nepravidelným povrchům těles. Když jsou malé povrchové nerovnosti, jako jsou štěrbiny a výčnělky na povrchu, vystaveny relativnímu pohybu, vzájemně si brání v pohybu a vytvářejí reakční síly. Existují zákony, které vysvětlují chování třecích sil.
1. Když jsou dva povrchy v kontaktu a jsou v relativním pohybu nebo při pokusu o to, v bodě kontaktu je třecí síla na tělese ve směru opačném k pohybu tělesa.
2. Jestliže třecí síly na tělesech jsou právě dostatečné k udržení těles v rovnováze, pak se třecí síly nazývají omezující tření a velikost tření lze nalézt s ohledem na rovnováhu.
3. Poměr mezního tření k normální reakci mezi dvěma povrchy závisí na látkách, ze kterých jsou povrchy složeny, a povaze povrchů, nikoli na velikosti normální reakce. Poměr je známý jako koeficient tření.
4. Velikost limitního tření je nezávislá na kontaktní ploše dvou povrchů.
5. Při pohybu je třecí síla proti směru pohybu a nezávislá na rychlosti. Poměr mezi třecí silou a normální reakcí mezi povrchy zůstává konstantní a o něco menší než v případě limitního třecího případu.
Mikroskopicky je původ třecích sil připisován odpudivým silám mezi elektromagnetickými poli molekul.
Co je statické tření?
Když je tělo ve statickém (stacionárním) stavu, třecí síly působící na tělo jsou známé jako statické třecí síly. V tomto případě je vektorový součet vnějších sil působících na těleso roven velikosti třecích sil, ale opačného směru; takže tělo zůstává v rovnováze. Třecí síly rostou úměrně výsledné vnější síle působící na těleso, dokud nedosáhne limitu a nezačne se pohybovat. Maximální statické tření je limitní tření.
Tření je nezávislé na kontaktní ploše dvou povrchů a závisí na materiálu a povaze těla. Jakmile výsledná vnější síla překročí mezní tření, tělo se začne pohybovat.
Co je to posuvné (dynamické) tření?
Když je tělo v pohybu, třecí síly působící na tělo jsou známé jako dynamické třecí síly. Dynamická třecí síla je nezávislá na rychlosti a zrychlení. Poměr mezi třecí silou a normálovou silou mezi povrchy také zůstává konstantní, ale o něco menší než poměr pro limitní tření.
Jaký je rozdíl mezi statickým třením a posuvným (dynamickým) třením?
• Koeficient statického tření je mírně vyšší než koeficient dynamického tření
• Statické tření se mění úměrně vnějším silám, zatímco kluzné (dynamické) třecí síly zůstávají konstantní, nezávislé na rychlosti a zrychlení (a výsledné vnější síle).
