Friksjonens kraft: noen interessante fakta

Friksjonens kraft: noen interessante fakta
Friksjonens kraft: noen interessante fakta
Anonim

Vet du at tilbake i 1500 var den geniale Leonardo da Vinci veldig interessert i hva friksjonskraften avhenger av og hva den er? De merkelige eksperimentene han utførte vakte betydelig overraskelse blant studentene hans, og hva annet kunne forventes av folk som ser hvordan en talentfull vitenskapsmann drar et tau over gulvet, enten viklet av i full lengde eller stramt vridd. Disse og andre lignende eksperimenter tillot ham litt senere (i 1519) å konkludere: friksjonskraften som oppstår når en kropp kommer i kontakt med overflaten til en annen direkte avhenger av belastningen (trykkkraften), er ikke avhengig av interaksjonsområdet og er rettet. i motsatt retning fra bevegelsessiden.

friksjonskraft
friksjonskraft

Åpen formel

180 år har gått, og Leonardos modell ble gjenoppdaget av G. Amonton, og i 1781 ga S. O. Coulomb i hans verker henne den endelige formuleringen. Fordelen til disse to forskerne er at de introduserte en slik fysisk konstant som friksjonskoeffisienten, og derved gjorde det mulig å utlede en formel som det er mulig å beregne hva friksjonskraften er lik for et bestemt par av interagerende materialer. Så langt har dette uttrykket

Ft=kt x P, hvor

P er presskraften (lasten), og kt er friksjonskoeffisienten, fra år til år migrerer til ulike lærebøker og lærebøker i fysikk, og selve koeffisientene har lenge vært beregnet og finnes i standard ingeniørhåndbøker. Det ser ut til at det endelig var fullstendig klarhet rundt dette fenomenet, men det var ikke der.

hva er friksjonskraft avhengig av
hva er friksjonskraft avhengig av

Nye nyanser

På 1800-tallet ble forskere overbevist om at formuleringen som ble foreslått av Amonton og Coulomb ikke er universell og absolutt korrekt, og friksjonskraften avhenger ikke bare av koeffisientene og den påførte belastningen. I tillegg er det en tredje faktor - kvaliteten på overflatebehandlingen. Avhengig av om den er jevn eller grov, vil friksjonskraften få en annen verdi. I prinsippet er dette ganske logisk: å flytte et glidende objekt er mye lettere sammenlignet med å flytte et objekt med en ujevn overflate. Og på slutten av 1800-tallet dukket det opp nye prestasjoner i studiet av viskositet, og det ble klart hvordan friksjonskraften virker i væsker. Og selv om smøring av gnide overflater ble brukt helt fra begynnelsen av fremveksten av teknologi, først i 1886, takket være O. Reynolds kom med en sammenhengende teori om smøring.

friksjonskraft i naturen
friksjonskraft i naturen

Så, hvis det er nok, og det ikke er direkte kontakt mellom to objekter, avhenger friksjonskraften bare av hydrodynamikken. Og hvis det ikke er nok smøremiddel, aktiveres alle tre mekanismene: Coulomb-kraften, kraften til viskøs motstand og kraften som forhindrer start fra et sted. Tror du denne teorien satte en stopper for studiet av dette fenomenet? Det stemmer, nei. På begynnelsen av 1900-tallet viste det seg at ved lave hastigheter, i mangel av smøring, oppstår Stribeck-effekten. Dens essens er at når det ikke er smøring, avtar ikke motstandskraften umiddelbart fra startkraften til nivået til Coulomb-kraften, men avtar gradvis når hastigheten øker. På det tjuende århundre brakte videre forskning på dette området så mye ny informasjon at den måtte systematiseres på en eller annen måte. Som et resultat dukket det opp en hel vitenskap - tribologi, som studerer hvordan friksjonskraften fungerer i naturen. Bare i USA har antallet forskere som jobber på dette feltet overskredet tusen mennesker, og i verden publiseres over 700 artikler årlig om dette emnet. Det er nysgjerrig på hva annet interessante forskere vil kunne oppdage? La oss vente og se!

Anbefalt: