Τριβή

Η Τριβή είναι δύναμη αντίστασης που εκδηλώνεται ενάντια σε οποιαδήποτε μετακίνηση μερών του αυτού σώματος ή στην σχετική κίνηση δύο σωμάτων που οι επιφάνειές τους εφάπτονται. Στη πρώτη περίπτωση εκδηλώνεται εσωτερική τριβή, στη δε δεύτερη (μεταξύ σωμάτων) εξωτερική τριβή. Η φορά της εκδηλούμενης τριβής είναι πάντα αντίθετη προς την φορά της κίνησης. Η δύναμη τριβής διακρίνεται σε στατική τριβή όταν τα σώματα ισορροπούν και σε τριβή ολίσθησης όταν το σώματα κινούνται μεταξύ τους.

Στατική τριβή

Η στατική τριβή είναι η δύναμη που εμποδίζει ένα σώμα να κινηθεί όσο ακόμα το σώμα ισορροπεί. Το μέτρο της είναι ίσο με το μέτρο της εφαρμοζόμενης δύναμης που τείνει να κινήσει το σώμα και μπορεί να πάρει τιμές από μηδέν Νιούτον μέχρι μία μέγιστη τιμή που ισούται με $Τ_σmax = μ_σ·N$. Όπου μs είναι ένα αδιάστατο μέγεθος (δεν έχει μονάδες μέτρησης) που ονομάζεται συντελεστής στατικής τριβής και εξαρτάται από το πόσο τραχιά είναι μία επιφάνεια. Ο συντελεστής τριβής υπολογίζεται πειραματικά. Ν είναι η δύναμη που αναπτύσσεται ανάμεσα στα σώματα που εφάπτονται.

Όταν η εξωτερική δύναμη ξεπεράσει την παραπάνω τιμή τότε το σώμα αρχίζει να ολισθαίνει και πλέον ασκείται σε αυτό τριβή ολίσθησης. Η τριβή ολίσθησης είναι λίγο μικρότερη από το μέγιστο της στατικής τριβής γιατί όταν το σώμα αποκτήσει ταχύτητα οι δυνάμεις τριβής ελαττώνονται ελαφρά. Η γενική σχέση της στατικής τριβής είναι η: $$Τ_σ ? μ_σ·Ν$$

Τρέξτε την προσομοίωση:

Ορίστε με τις μπάρες τις τιμές του συντελεστή στατικής τριβής και τριβής ολίσθησης. Πατήστε πάνω στο κιβώτιο και σύρτε προς μια κατεύθυνση για να ορίσετε την ασκούμενη δύναμη στο κιβώτιο. Για κάθε δύναμη $F$ με τιμή μικρότερη της $T_σ_max$ το σώμα παραμένει ακίνητο. Μόλις η ασκούμενη δύναμη ξεπεράσει την $T_σ_max$, το κιβώτιο αποκτά επιτάχυνση, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα.

Τριβή ολίσθησης

Η τριβή ολίσθησης είναι η δύναμη που αντιστέκεται στην σχετική κίνηση των σωμάτων που εφάπτονται και βρίσκονται σε κίνηση. Λέγεται επίσης και κινητική τριβή. Έχει φορά αντίθετη της κίνησης και μέτρο που δίνεται από την παρακάτω σχέση: $$T = μ_ολ·Ν$$ Όπου μκ ο συντελεστής τριβής ολίσθησης, σε αντιστοιχία με τον συντελεστή στατικής τριβής. Για όλες τις επιφάνειες με εξαίρεση τις πολύ λείες είναι ελαφρά μικρότερος από τον συντελεστή στατικής τριβής. Ο τύπος αυτός δεν ισχύει για την στατική τριβή, παρά μόνο όταν η στατική τριβή είναι οριακή, δηλαδή το σώμα είναι έτοιμο να κυλήσει.

Τρέξτε την προσομοίωση:

Επιλέξτε το μέτρο της δύναμης και τον τύπο του εδάφους. Πατήστε εκκίνηση και παρατηρήστε την κίνηση του κιβωτίου.

Προσπαθήστε να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις:

Εφαρμόστε συντελεστή στατικής τριβής ίσο με 1,5 και συντελεστή τριβής ολίσθησης 0.7. Ως μάζα ορίστε 1kg.

Στατική τριβή:

1. Ποιες είναι οι τιμές που μπορεί να πάρει η στατική τριβή;
2. Ποια είναι η μέγιστη δύναμη που μπορούμε να ασκήσουμε, χωρίς να κινηθεί το κιβώτιο;

Τριβή ολίσθησης:

1. Ορίζοντας δύναμη ίση με 20 πόση είναι η επιτάχυνση που θα αποκτήσει το κιβώτιο;