Сила тертя в природі й техніці — особливості, визначення і приклади

Розглянемо роль сили тертя в природі й техніці. Людина стикається з нею постійно, навіть не замислюючись про те, наскільки важлива ця сила.

Приклади сили тертя в природі й техніці зустрічаються повсюдно. Приміром, досить проблематично і небезпечно пересуватися в ожеледь і пішоходам і транспортним засобам. Для того щоб знизити ступінь ковзання, повинна бути збільшена сила тертя. У природі і в техніці вона має величезне значення.

Плюси і мінуси

У тому випадку, коли тертя необхідно для людини, його намагаються збільшувати. Де проявляється сила тертя в природі й техніці? Вона дозволяє людині їздити і ходити. Речі, завдяки цій силі, не вислизають з рук, стільці і столи залишаються на колишньому місці. Сили тертя в побуті, природі і техніці є навіть між волокнами тканини, з яких створена наша одяг.

Серед її негативних проявів можна відзначити зношуваність і нагрівання різноманітних механізмів.

Способи зниження

Як може бути змінена сила тертя в природі й техніці? Є кілька способів її зменшення. Введення мастила між двома тертьовими поверхнями призводить до появи тертя між шарами рідини. Воно буде набагато менше, ніж при сухому терті.

Типові приклади

Що являє собою сила тертя? У природі і в техніці можна згадати безліч прикладів, коли людині доводиться з нею стикатися:

  • за рахунок тертя на папері залишаються сліди від олівця і кулькової ручки;
  • ця сила утримує на плічках одяг;
  • можна водити по килимку комп’ютерною мишкою, спостерігаючи за переміщенням курсору на екрані

Саме тертя заважає пересувати по підлозі важкі меблі. Постеливши килимове покриття, можна змінити силу тертя, спростивши переміщення по кімнаті.

Значущість в техніці

Розглянемо застосування сили тертя в природі й техніці. Зокрема, на її основі створюються роликові і кулькові підшипники. Внутрішнє кільце його одягають на вал механізму, зовнішнє фіксують в корпусі верстата або транспортного засобу. Після того, як вал почне обертатися, він не буде ковзати, а стане котитися на роликах або кульках між кільцями самого підшипника. Таке інженерне рішення знижує зношуваність деталей, збільшує їх експлуатаційний термін служби.

Щоб зменшити тертя, площа поверхні дотичних тіл зменшують, використовують шліфування (роблять її гладкою).

Фігуристи, заточуючи ковзани, зменшують площу зіткнення з льодом, що дозволяє їм з легкістю виконувати складні елементи під час довільної чи обов’язкової програми.

Для підвищення гладкості льоду, на нього виїжджає спеціальна машина (каток), після завершення її роботи покриття стає бездоганним.

Зменшення тертя необхідно і в побуті. Зокрема, знижують силу тертя для виконання різних операцій, натачивая побутові ріжучі (колючі) предмети: голки, ножиці, ножі.

Тертя ковзання в техніці не допускає зносу механізмів, дозволяє колесам і кулькам прослизати без перегрівання.

Серед прикладів позитивного впливу великої сили тертя в техніці можна відзначити:

  • пересування на снігоходах по льоду і снігу;
  • гальмування коліс пересуванні транспорту;
  • використання гусениць для збільшення площі зчеплення;
  • великі протекторів автомобільних шин.

Складно уявити собі існування живих істот в екосистемі без сили тертя. Наприклад, лапки комах мають шорстку поверхню, щоб повзти по поверхнях різних типів. З допомогою волохатих вусиків повзучі рослини пересуваються, а гладка луска дозволяє рибам знижувати тертя об воду. Слон протягом усього періоду свого існування, рослини і тварини навчилися використовувати тертя для своєї користі.

Це цікаво

Якщо б не існувало сили тертя, в такому випадку у людини з рук падали предмети, він не зміг би нормально пересуватися по поверхні. Саме завдяки цій силі утворюються комети і планети, зі схилів гір стікає вода, утримуються на вершинах снігові шапки.

Чіпкі хвости приматів дозволяють їм з легкістю пересуватися по деревах, рятуватися за допомогою хвоста від хижаків. Без сили тертя жодний транспортний засіб не почав би свого руху. Колеса б прослизали при обертанні, машина буксувала, виїхати на ній було б неможливо. Інтерес представляють підшипники різного виду, які дозволяють зменшувати тертя, не виводячи з нормальної експлуатації сам механізм. Завдяки тертю картини і фотографії можна гарно розмістити на стінах, вони не будуть падати. Тертя між волокнами в структурі тканини дозволяє створювати на ткацьких фабриках матерію, з якої потім шили одяг. На жаль, часто тертя відіграє і негативну роль в житті людини. Саме тому так важливо зменшувати цю силу. Проаналізуємо основні варіанти її зниження, застосовувані в даний час у побуті та техніці.

Зокрема, можна ввести між тертьовими поверхнями мастило. Вона не дозволяє деталей нагріватися, отже, істотно збільшує термін служби деталей, зростає і тривалість експлуатації самого механізму. Мастило не повністю усуває тертя, а лише робить його значно менше. Серед тих прикладів тертя, які зустрічаються нам у повсякденному житті, можна згадати можливість малювати, писати на папері.

Саме ця сила не дозволяє предметів «відлітати» зі столу при найменшому подиху вітру або в разі протягу. Щоб петлі дверей не видавали неприємних звуків під час відкривання (закривання), їх обов’язково змащують машинним маслом. Якщо на кухні на підлогу розлити рослинна олія, що входить людина може впасти, отримавши серйозну травму.

Підіб’ємо підсумки

Для зменшення тертя між льодом і ковзанами, їх точать, а поверхня льоду шліфують. Незважаючи на те, що тертя може мати негативний вплив, саме завдяки цій силі гальмує транспорт, люди можуть пересуватися на лижах або санках, їздити на ковзанах, велосипеді. В ожеледь гума з шипами рятує водієві і пасажирам життя, а шарикопідшипники з мастилом не дають деталей автомобіля розігріватися. При правильному використанні можна зробити тертя надійним союзником.