Tarcie - Rodzaje

Tarcie - Rodzaje

Tarcie jest zjawiskiem, które występuje na powierzchniach styku ciał materialnych. Działanie siły tarcia obserwujemy wtedy, gdy próbujemy przesunąć względem siebie stykające się ciała.
Siła ta nie zależy od pola powierzchni zetknięcia się ciał; zależy jednak od materiału, z jakiego są one wykonane i od stanu ich powierzchni. Po prostu, każde ciało ma na sobie drobne chropowatości, które podczas kontaktu trą o siebie i utrudniają ruch.
Siła tarcia jest niezachowawcza, co oznacza, że praca wykonana przez nią lub przeciwko niej, pomiędzy dwoma ustalonymi punktami, zależy od drogi, jaką obierzemy. Siła występująca w zjawiskach tarcia nazywana jest siłą tarcia.

Podstawowy podział tarcia:^[1]

·         tarcie zewnętrzne

·         tarcie ślizgowe

·         tarcie spoczynkowe (tarcie statyczne)

·         tarcie ruchowe (tarcie kinetyczne)

·         tarcie toczne

·         tarcie wewnętrzne

Podział stosowany w technice uwzględniający występowanie środków smarnych:

§  tarcie suche

§  tarcie płynne

§  tarcie graniczne

§  tarcie mieszane

W tarciu zewnętrznym suchym zazwyczaj siła tarcia spoczynkowego jest większa lub równa sile tarcia ruchowego:

.

Choć zjawiska wywołujące tarcie mają skomplikowana naturę – od czysto mechanicznej po molekularną, matematyczny opis zjawiska jest bardzo prosty.

Jeżeli ciało nie porusza się, to siła tarcia statycznego równoważy siłę wypadkową pozostałych sił działających na ciało, ma jej kierunek, a zwrot przeciwny. Maksymalną wartość siły jaka może wystąpić określa wzór:

Jeżeli ciało porusza się, to siła tarcia dynamicznego ma kierunek ruchu ciała, zwrot przeciwny kierunkowi ruchu, wartość T jest równa:

gdzie:

 – współczynnik tarcia zależny od rodzaju powierzchni stykających się ciał,

– siła nacisku prostopadła do powierzchni styku ciał.

Gdy ciało porusza się, tak że jego elementy stykające się z powierzchnią mają

różne kierunki ruchu (np złożenie ruchu postępowego i obrotowego), to siły tarcia pochodzące od 

poszczególnych punktów styku ciała z podłożem mają różne kierunki.