Триење

Од Википедија — слободната енциклопедија
(Пренасочено од Сили на триење)
Прејди на: содржини, барај

Триењето е сила која се спротиставува на движењето на тврди површини, течности и различни матерјали кога се лизгаат едно врз друго.[1]

Има повеке видови на триење:

Суво триење- сила која се спротиставува на релативното литерално движење на две цврсти површини во контакт. Сувото триење е поделено на статично триење (помеѓу две површини кои не се движат) и кинетиќко триење (меѓу две површини кои се движат)

Триењето на течности го појаснува триењето меѓу повеќе слоја течност кои се во некво заемно движење.[2][3]

Подмачкано триење e појава на триење на течности каде што течноста ги одвојува две цврсти површини.[4][5][6]

Триење на површини е компонента на влечење, силата на триење се спортиставува на движењето на течност по површината на телото.

Внетрешно триење е силата која се спротиставува на движењето на елементите што градат еден цвртс елемент додека претрпува промена.[3]

Кога површините што се во контакт се движат релативно меѓу себе, триењето ја претвара кинетичката енергија во топлинска енергија (претвара работа во топлина). Ова својство има свои последици, како пример кога се триат парчиња дрво за да се запали оган. Кинетичката енергија се претвара во топлинска енерија кога настанува некакво движење со триење, на пример кога некаква вискозна течност се меша. Исто така многу важна последица од триењето е абење, при која може да дојде со деградација и/или оштетување на некои компоненти. Триењето екомпонент од науката трибологија.

Триењето не е фундаментална сила. Сувото триење е комбинација од меѓу површинска привлечност, рапавост, деформација и нечистотии на површините. Нивната комплексност ја прави пресметката на триење со основни принципи непрактично и бара употреба на емпириски методи за понатамошна анализа и донесување на теорија.

При триењето секогаш се губи некоја енергија се губи во форма на топлина. Затоа механичката енерија не е зачувана.

Историја[уреди | уреди извор]

Првите правила за триење биле откриено до Леонардо Да Винчи во 1493 година но останеле запишани во неговите тетратки, не објавени..[7][8][9][10][11][12] Овие правила подоцна биле повторни откриени од Гијом Амонтос во 1699. Амонтос го претставил триењето со нарамнините на површината на предметите и силата потребна да се совлада тежината што ги притиска површините заедно. Оваа теорија била подоцна целосно елаборирана од Бернар Форест Ди Белидор[13] и Леонард Ојлер (1750), кои го извеле аголот на мирување на тежината на една коса рамнина и први ги издвоиле статичко и кинетичко триење[14]. Џон Теофил Дезагулиер (1725) имал поинакво објаснување, кој ги претставил силите на кохезија помеѓу оловни кугли од кои врвот им е отстранет и се доведува во контакт.

Понатамошни сфакања за триењето биле од Шарл Агустин Де Кулон (1785). Тој ги испитувал влијаниата на четири главни фактори врз триењето: природата на матерјалите што се во контакт и нивните површински слоеви, степенот на закосеност на површините, нормалниот притисок и времето во кое површините се во контакт (период на мирување).[7] Понатака Кулон ги пресметувал влијанието на брзината на лизгањето, температурата и влажноста, за да донесе заклучок помеѓу различните теории за триењето кои биле поставени од други научници. Разликата меѓу статично и кинетичко триење е потврдена во Кулоновиот закон за триење, иако оваа разлика била направена од Јохан Андреас Вон Сегнер (1758).[7] Ефектот од времето на мирување бил објаснет од Питер Ван Мусхенбрук (1762) земајки ги во предвид површините на фибер-матерјали, на кои влакната се изпреплетени,  кои имаат конечно време во кое триењето за зголемува.

Џон Лесли (1766-1832) забележил пропуст во сфакањата на Амонтос и Кулон:Ако силата на триење се зголемува со товар кој се влече по закосена површина на последователни нерамнини, зошто тогаш не е во баланс кога се спушта од спротивната страна? Лесли бил скептичен за улогата за привлечност од Дезагулиер, што во целост треба да има иста тенденција кога телото забрзува но и кога забавува.[7] Според Лесли, триењето треба да се гледа како временско зависен процес на израмнување и потиснување на нерамнините кои што креираат нови пречки на место од предходните празнини.

Артур Џул Морин (1833) го развил концептот триење при лизгање против триење при тркалање. Осборн Ренолдс (1866) ја извел равенката за вискозитет. Ова го комплетирал класичниот емпириски модел на триење (статичко, конетичко и течно) што често се употреува денес во инженерството.[8] Во 1877, Фламинг Џенкин и J.A. Ewing го поручиле континуитетот меѓу статичкои кинетичко триење.[15] 

Главна цел на истражуважето во 20от век било да се разбере физичкиот механизам позади триењето. Франк Филип Боуден и Давид Табор (1950) заклучиле дека, во микроскопски размер, во пределот на контакт меѓу површините што се триат е многу мала фракција од наводниот дел.[9] Вистинскиот дел што е во контакт, предизвикан од рапавост го покачува притисокот. Со развојот на атомскиот микроскоп (околу 1986) , им овозможил научниците да ја го проучуваат триењето во атомска размер, покажувајки дека сувото триење е производ од меѓу површински  shear stress и подрачјето на допир. Овие две откритија ја објаснуваат макроскопската пропорционалност меѓу нормална сила и статичко тирење мегу две суви површини.

Закони за сувото триење[уреди | уреди извор]

Главната особина на триење при лизгање била октриена со експењримент во периодот од 18ти до 19ти век и била искаќана како три емириски правила:

Првиот закон на Амонтос: Силата на триење е пропорционална со применетиот товар.

Вториот закон на Амонтос: Силата на триење е независна од очигледната област што е во контакт.

Кулоновиот закон за триење: Кинетичкото триење е независно од брзината на лизгање.

Суво триење[уреди | уреди извор]

Сувото триење се спротиставува на движењето на две површини во контакт. Двата режими на сувото триење се: Статичко триење помеѓу површини кои што не се движат и Кинетичко триење (исто така познато како триење при лизгање или динамичко триење) помеѓу површини што се движат.

Кулоново триење, наречено според научникот Шарл Агустин Де Кулон, е модел кој што се користи да се пресмета силата при триење. Регулиран е од моделот

()

каде што:

-()силата на триење делува на една површина на друга површина. Паралелен е на површината, во спротивна насока на нето применетата сила;

-()коефициент на триење, што е емпириска карактеристика на допирните површини;

-()нормалната сила која што делува на една површина на друга, насочена нормално на површината.

Кулоновата фрикција () може да претставува вредност поголема од нула до (), и насоката на силата на триење наспроти површината е спротивна на движењето на таа површина во отсуство на триење. Така што при статичен случај, силата на триење е доволна за да се спречи движење меѓу површините; ја балансира нето силата што има тенденција да предизвика такво движење. Во овој случај, наместо да направо проценка на силата на триење, Кулоновата приближна вредност претставува гранична вредност, чие надминување предизвикува придвижување. Максималната сила претставува влечење.

Силата на триење секогаш делува во насока спротивна на движењето (кинетичко триење) или потенцијално движење (статичко триење) меѓу две површини. На пример, тркалезен камен кој што се лизга по мраз доживува кинетичка сила што го забавува. Пример за потенцијално движење, погонски тркала на автомобил во забрзување се соочуваат со сила на триење насочена кон напред, доколку тоа не беше така тркалата би се вртеле и гумата би се лизгала наназад. Забележете дека тие не се опираат на насоката на движење на возилото, туку на насоката на потенцијалното лизгање помеѓу гумата и патот.