Siły oporu
advertisement
Siły oporu Rozróżniamy trzy rodzaje sił oporu: • tarcie posuwiste, • tarcie cięgien • opory toczenia. Prof. Edmund Wittbrodt Tarcie posuwiste Gdy ciało o ciężarze Q jest w spoczynku, to z warunku równowagi dla kierunku poziomego wynika, że T = P. Natomiast reakcja całkowita R wychylona jest pod kątem α od pionu, gdzie tgα = T . N R α N P T Siła tarcia posuwistego Q P Zwiększając siłę P dochodzimy w końcu do sytuacji, w której ciało już ma zacząć się poruszać. Jest to stan graniczny. W tym stanie jest spełniony warunek T = Tg = P, a całkowita reakcja R wychylona jest od pionu pod kątem α = αg , takim że tgα g = Tg N = µ , skąd Tg = µ N . (2.30) Prof. Edmund Wittbrodt Dalsze zwiększanie siły P nie spowoduje już wzrostu siły tarcia, co przedstawiono na rys. 2.16. a) b) T T ruch spoczynek spoczynek ruch Tg spocz T=Tg Tg kin Tg T=P<Tg π 4 Tg P P Zależność siły tarcia posuwistego od siły ciągnącej: a) modelowa, b) rzeczywista Siła tarcia przyjmuje taką wielkość, jaka jest w danej chwili potrzebna do równowagi. Nie może jednak przekroczyć wartości granicznej, co zapisujemy T ≤ µN . (2.31) Działając z siłą P w różnych kierunkach, dla przypadku granicznego, spowodujemy, że reakcje całkowite utworzą pobocznicę stożka, zwanego stożkiem tarcia. Tg N Jeżeli na ciało działa siła wewnątrz stożka tarcia, to ciało zawsze pozostaje w równowadze. R αg Stożek tarcia Prof. Edmund Wittbrodt Stwierdzono, że: 1) siła tarcia nie zależy od wielkości stykających się ze sobą powierzchni, a jedynie od rodzaju materiałów, jakości powierzchni i rodzaju smarowania Wartości współczynnika tarcia µ w zależności od rodzaju materiałów, rodzaju obróbki i stanu powierzchni materiały obróbka żeliwo – żeliwo żeliwo – stal stal – żeliwo stal – żeliwo zgrubna zgrubna dokładna szlifowane stan powierzchni suchy suchy smarowanie smarowanie µ 0,22 0,16 0,10 0,02 2) w przypadku, gdy ciało jest w równowadze, siła tarcia przeciwdziała siłom chcącym je wytrącić z położenia równowagi. Natomiast, gdy ciało ślizga się po pewnej powierzchni, siła tarcia jest skierowana przeciwnie do prędkości, a jej wielkość w przybliżeniu nie zależy od prędkości poślizgu. Prof. Edmund Wittbrodt
