Wracając do lat szkolnych, w siódmym lub ósmymklasy, każda osoba zapoznaje się z nową koncepcją fizyki dynamicznej - tarciem. Jednak wielu, dorastając, zapomina, czym jest tarcie i jak działa ta siła. Spróbujmy zrozumieć ten temat.
Tarcie to zjawisko, które obejmuje:następujące znaczenie: kiedy dwa ciała stykają się ze sobą, w miejscu ich kontaktu powstaje specjalna interakcja, która uniemożliwia dalsze poruszanie się ciał względem siebie. Oczywiste jest, że można obliczyć wartość interakcji tych ciał. Siła tarcia precyzyjnie określa ilościowo tę interakcję. Jeśli między ciałami stałymi występuje tarcie (na przykład interakcja książki z półką na książki lub jabłka ze stołem), to interakcja ta nazywana jest tarciem suchym.
Należy rozumieć, że tarcie jest siłą, która macharakter elektromagnetyczny. Oznacza to, że przyczyną tej siły jest interakcja między cząsteczkami tworzącymi to lub inne ciało.
Ze względu na różnorodność istniejących w naszym świecieobiekty można określić, że każdy z nich ma swoją własną strukturę i posiada indywidualne właściwości. Oznacza to, że interakcja między różnymi obiektami będzie różna. W celu prawidłowego zrozumienia istoty i kompetentnego rozwiązania wielu problemów w fizyce zwyczajowo dzieli się trzy rodzaje tarcia. Przeanalizujmy więc każdą z osobna:
Tarcie jest zjawiskiem niezastąpionym, bez którego mynie byliby w stanie robić podstawowych rzeczy: chodzić, siedzieć lub po prostu trzymać przedmioty w rękach. Dlatego nie lekceważ znaczenia tarcia. Jak powiedział francuski fizyk Guillaume: „Gdyby nie było tarcia, nasza Ziemia byłaby bez jednej szorstkości, byłaby jak kropla cieczy”.
Być może najlepszy przykład, który jest najdokładniejszycharakteryzuje tarcie, jest pracą koła. Już w starożytności zauważono, że siły tarcia tocznego są znacznie mniejsze niż siły tarcia ślizgowego. To niezaprzeczalne zalety tarcia tocznego spowodowały, że ludzie używają kłód lub rolek do przenoszenia ciężkich i nieporęcznych ładunków. Z biegiem czasu ludzie pogłębili swoją wiedzę na temat niesamowitych właściwości tarcia tocznego, obserwowali ruch obiektów pod wpływem sił tarcia, aż wreszcie wynaleźli koło! We współczesnym świecie nie sposób wyobrazić sobie życia bez tych niezastąpionych części, bo koła to drugi „silnik” każdego transportu!
Jak każda inna siła, siła tarcia mawartości całkowite. Aby dokładnie określić, jaka siła jest potrzebna do ruchu lub innego rodzaju pracy, konieczne jest obliczenie siły tarcia statycznego. Zwykle robią to inżynierowie, gdy np. budują fabryki lub wynajdują nowe urządzenia. Jednak nawet zwykłe dzieci w wieku szkolnym mają do czynienia z pewnymi zadaniami, w których wymagane jest obliczenie siły tarcia. Tak więc, aby obliczyć jego wartość, wystarczy użyć prostego wzoru: Ftarcie = K * N, gdzie k jest współczynnikiem tarcia.Wartość wszystkich współczynników zawsze zależy od powierzchni obiektu, po której ciało się porusza lub z którym oddziałuje. „N” w naszej formule oznacza siłę reakcji podpory na ciele. Zależy to przede wszystkim od ciężaru ciała, które styka się z powierzchnią podparcia.
Załóżmy, że ciało o masie m = 3 kg znajduje się napozioma tablica. Współczynnik tarcia pomiędzy drewnianą deską a korpusem wynosi 0,3. Jak znaleźć wartość siły tarcia? To bardzo proste, wystarczy podstawić nasze wartości do wzoru. Trzeba tylko wziąć pod uwagę, że N w tym przypadku jest równe ciężarowi ciała (zgodnie z trzecim prawem Newtona). Tak więc wymagana siła to (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 godz.
