Třecí síly

1. Třecí síly Třecí síly působí při libovolném pohybu dvou dotýkajících se těles. Zejména je můžeme pozorovat při libovolném druhu pohybu po povrchu země nebo v atmosféře.

2. Třecí síly Vyjádřit velikost třecí síly pomocí matematického modelu obecně je obtížné. Budeme se proto věnovat pouze dvou speciálním zjednodušeným případům: Smykové tření Valivý odpor

3. Vznik smykových třecích sil

4. Vznik smykových třecích sil

5. Vlastnosti smykové třecí síly • Závisí na typu povrchu • Závisí na rychlosti – pro těleso v klidu je větší než pro těleso • v pohybu • Závisí na hmotnosti tělesa • Nezávisí na ploše, kterou se těleso dotýká podložky

6. Vlastnosti smykové třecí síly

7. Vlastnosti smykové třecí síly Velikost smykové třecí síly závisí na tom, zda těleso je v klidu či v pohybu. Klidová třecí síla je větší.

8. Vlastnosti smykové třecí síly

9. Vlastnosti smykové třecí síly

10. Vlastnosti smykové třecí síly Velikost smykové třecí síly závisí na drsnosti a materiálu třecích ploch.

11. Vlastnosti smykové třecí síly

12. Vlastnosti smykové třecí síly Velikost smykové třecí síly nezávisí na velikosti styčné plochy. Na menší ploše je menší počet nerovností, na každou z nich ale připadne větší podíl z gravitační síly.

13. Působení smykové třecí síly - chůze

14. Působení smykové třecí síly – chůze po ledu

15. Vznik valivého odporu Těleso před sebou „hrne“ hmotu podložky – vzniká boule, kterou je nutné neustále překonávat. Kutálíme-li těleso, valíme ho vlastně vždy do mírného kopce. Valivý odpor je vždy menší, než by bylo smykové tření stejně těžkého tělesa.

16. Valivý odpor

17. Valivý odpor

18. Matematický model smykové třecí síly Smykové tření Ft Fg Model platí pouze pro rovnoměrný přímočarý pohyb nepříliš vysoké rychlosti. Význam symbolů: Ft …… velikost třecí síly (směřuje vždy opačným směrem než rychlost tělesa Fg …... velikost gravitační síly tělesa (síly působící kolmo na podložku) f …….. součinitel smykového tření - konstanta závislá na materiálu

19. Matematický model valivého odporu Valivý odpor Ft Fg Model platí pouze pro rovnoměrný přímočarý pohyb nepříliš vysoké rychlosti. Význam symbolů: Fv …… velikost valivého odporu (směřuje vždy opačným směrem než rychlost) Fg …... velikost gravitační síly tělesa (síly působící kolmo na podložku) ξ [m] ... rameno valivého odporu - konstanta závislá na materiálu R ……. poloměr tělesa

20. Třecí síly – příklady • Uveďte příklady z praxe, kdy je smykové tření a) užitečné, b) nežádoucí. • Jak velikou silou musíme působit na bednu o hmotnosti 200 kg, abychom ji posouvali rovnoměrným přímočarým pohybem po vodorovné podlaze, je-li součinitel smykového tření mezi bednou a podlahou 0,2 ? Jakému závaží odpovídá tato síla (jak těžké závaží vyvíjí stejně velikou gravitační sílu)? Byli byste schopni bednu strkat silo svých svalů? • Jaká je nejkratší vzdálenost, na které může zastavit automobil, který jede po vodorovné silnici rychlostí 72 km/h, je-li součinitel smykového tření mezi pneumatikami a povrchem vozovky 0,25? Všechny další odporové síly zanedbejte. • Dutá a plná ocelová koule mají stejné poloměry a valí se po vodorovné podložce. Na kterou kouli působí větší odporová síla? Odpověď zdůvodněte. • Hliníková a ocelová koule o stejných hmotnostech, obě plné, se valí po vodorovné podložce. Rameno valivého odporu je pro obě koule stejné. Na kterou kouli působí větší odporová síla? Odpověď zdůvodněte.