Statické verzus posuvné trenie
Keď dôjde k relatívnemu pohybu alebo pokusu medzi dvoma povrchmi v kontakte, vytvárajú sa sily, ktoré bránia pohybu. Vo všeobecnosti sú tieto sily známe ako trenie. Trenie sa vyskytuje medzi pevnými povrchmi, tekutinovými povrchmi a medzi tekutinami/pevnými povrchmi. Trenie vo vnútri tekutiny je známe ako viskozita. Diskusia k tomuto článku sa zameriava hlavne na trecie sily pôsobiace na pevné povrchy.
V makroskopickom meradle sa pôvod trecích síl pripisuje nepravidelným povrchom telies. Keď sú malé nerovnosti povrchu, ako sú štrbiny a výčnelky na povrchu, vystavené relatívnemu pohybu, navzájom si bránia v pohybe a vytvárajú reakčné sily. Existujú zákony, ktoré vysvetľujú správanie trecích síl.
1. Keď sú dva povrchy v kontakte a v relatívnom pohybe alebo pri pokuse o to, v bode kontaktu je trecia sila pôsobiaca na telo v opačnom smere ako je smer pohybu telesa.
2. Ak sú trecie sily na telesá práve dostatočné na to, aby udržali telesá v rovnováhe, potom sa trecie sily nazývajú obmedzujúce trenie a veľkosť trenia možno nájsť s ohľadom na rovnováhu.
3. Pomer medzného trenia k normálnej reakcii medzi dvoma povrchmi závisí od látok, z ktorých sú povrchy zložené, a od povahy povrchov, nie od veľkosti normálnej reakcie. Pomer je známy ako koeficient trenia.
4. Veľkosť limitného trenia je nezávislá od kontaktnej plochy dvoch povrchov.
5. Pri pohybe je trecia sila proti smeru pohybu a nezávislá od rýchlosti. Pomer medzi trecou silou a normálnou reakciou medzi povrchmi zostáva konštantný a o niečo menší ako v prípade obmedzujúceho trenia.
Mikroskopicky sa pôvod trecích síl pripisuje odpudivým silám medzi elektromagnetickými poľami molekúl.
Čo je statické trenie?
Keď je telo v statickom (stacionárnom) stave, trecie sily pôsobiace na telo sú známe ako statické trecie sily. V tomto prípade sa vektorový súčet vonkajších síl pôsobiacich na teleso rovná veľkosti trecích síl, ale má opačný smer; takže telo zostáva v rovnováhe. Trecie sily sa zvyšujú úmerne s výslednou vonkajšou silou pôsobiacou na teleso, kým nedosiahne limit a nezačne sa pohybovať. Maximálne statické trenie je limitné trenie.
Trenie je nezávislé od kontaktnej plochy dvoch povrchov a závisí od materiálu a povahy tela. Akonáhle výsledná vonkajšia sila prekročí limitné trenie, telo sa začne pohybovať.
Čo je posuvné (dynamické) trenie?
Keď je telo v pohybe, trecie sily pôsobiace na telo sú známe ako dynamické trecie sily. Dynamická trecia sila je nezávislá od rýchlosti a zrýchlenia. Pomer medzi trecou silou a normálovou silou medzi povrchmi tiež zostáva konštantný, ale o niečo menší ako pomer pre obmedzujúce trenie.
Aký je rozdiel medzi statickým trením a posuvným (dynamickým) trením?
• Koeficient statického trenia je o niečo vyšší ako koeficient dynamického trenia
• Statické trenie sa mení úmerne k vonkajším silám, zatiaľ čo klzné (dynamické) trecie sily zostávajú konštantné, nezávislé od rýchlosti a zrýchlenia (a výslednej vonkajšej sily).
