Cum să măriți fricțiunea: 11 pași (cu ilustrații)

Nu v-ați gândit niciodată de ce mâinile dvs. devin calde atunci când le cunoașteți unul despre celălalt sau de ce fricțiunea a două găuri poate fi exploatată? Răspuns - Fricțiune! Când două corpuri se mișcă una față de cealaltă, apare forța de frecare, care împiedică o astfel de mișcare. Frecarea poate provoca eliberarea de energie sub formă de căldură, încălzirea mâinilor, focul de sculptură și așa mai departe. Cu cât mai multă frecare, cu atât mai multă energie este eliberată, prin urmare, mărind fricțiunea dintre piesele în mișcare în sistemul mecanic, veți obține o mulțime de căldură!

Pași

Metoda 1 din 2:

Suprafețe de frecare tel

unu. Când două corpuri se mișcă una față de cealaltă, pot apărea următoarele trei procese: Fiabilitatea pe suprafața corpurilor interferează cu mișcarea corpurilor reciproce, una sau ambele suprafețe ale corpurilor pot fi deformate ca urmare a unei astfel de mișcări a fiecărei suprafețe poate interacționa între ele. Toate procesele enumerate sunt implicate în frecare. Prin urmare, pentru a mări frecare, selectați corpurile cu o suprafață abrazivă (de exemplu, șmirghel), cu o suprafață deformabilă (de exemplu, cauciuc) sau cu o suprafață având proprietăți adezive (de exemplu, lipicios).

Pentru mai multe informații despre alegerea materialelor pentru a crește manualele de vizualizare a frecării sau a resurselor online. Pentru materialele obișnuite, puteți găsi coeficienții de frecare (caracteristica cantitativă a forței necesare pentru alunecare sau deplasare un material pe suprafața celuilalt). Coeficienții de frecare din unele materiale sunt enumerate mai jos (cu atât mai mare coeficientul, cu atât mai multă frecare):
Aluminiu aluminiu: 0.34
Tree lemn: 0,129
Beton uscat pe cauciuc: 0,6-0,85
Beton umed pe cauciuc: 0,45-0,75
Gheață pe gheață: 0.01

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 2

2. Grăbește-te pe corpurile mai puternice pentru a spori frecare, deoarece forța de frecare este proporțională cu puterea care acționează asupra corpului de ardere (puterea trimisă perpendicular pe direcția de mișcare a corpurilor relativ între ele).

Rechimbați frânele cu disc în mașină. Cu cât apăsați mai puternic pe pedala de frână, cu atât plăcuțele de frână sunt presate pe tija roții, cu atât mai puternică fricțiunea devine și cu cât se oprește mașina mai rapidă. Dar cu cât este mai puternică frecare, cu atât mai multă căldură eliberată, astfel încât plăcuțele de frână sunt încălzite cu o frânare ascuțită.

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 3

3. Dacă un corp este în mișcare, opriți-l. Până în prezent, am considerat frecare de alunecare, care apare atunci când se mișcă corpurile reciproce reciproc. Fricțiunea de frecare este mult mai mică de frecare a păcii, adică forțele care trebuie să fie depășite pentru a aduce două corpuri de contact în mișcare. Prin urmare, este mai greu să mutați un subiect dificil să le controlați când se mișcă deja.

Petreceți un experiment simplu pentru a înțelege diferența dintre fricțiunea alunecării și a frecării de odihnă. Puneți un scaun pe podea netedă (nu pe covor). Asigurați-vă că nu există cauciuc sau alte plăcuțe pe picioarele scaunului care îl împiedică. Împingeți scaunul pentru ao muta. Veți observa că de îndată ce președintele a intrat în mișcare, a devenit mai ușor să-l împingeți, deoarece fricțiunea alunecă între scaun și podea mai puțină frecare de odihnă.

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 4

4. Scapă de lubrifiere între două suprafețe pentru a mări frecare. Lubrifianții (uleiuri, vaselină și așa mai departe) reduc în mod semnificativ forța de frecare dintre corpurile de frecare, deoarece coeficientul de frecare între corpurile solide este semnificativ mai mare decât coeficientul de frecare între solid și lichid.

Petreceți un experiment simplu. Aruncă mâinile uscate unul pe celălalt și veți observa că temperatura lor a crescut (s-au încălzit). Acum, umeziți-vă mâinile și le petreceți din nou. Acum nu sunteți doar mai ușor să vă frecați mâinile unul pe celălalt, dar sunt încălzite mai puțin (sau mai lent).

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 5

cinci. Scapa de rulmenți, roți și alte corpuri de rulare pentru a scăpa de frecare de rulare și pentru a obține frecare de alunecare, care este mult mai mult decât primul (astfel încât să rostogolezi un corp relativ la celălalt mai ușor decât împinge / trageți-l).

De exemplu, imaginați-vă că ați pus corpurile aceleiași mase în sanie și pe căruciorul de roți. Coșul cu roți este mult mai ușor de mutat (rularea cu frecare) decât SANI (alunecare).

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 6

6. Creșteți vâscozitatea fluidului pentru a crește forța de frecare. Fricțiunea are loc nu numai atunci când se mișcă solide, ci și în lichide și gaze (respectiv apă și aer). Frecarea între lichid și solid depinde de mai mulți factori, de exemplu, vâscozitatea fluidului - cu atât mai mare vâscozitatea fluidului, cu cea mai mare forță de frecare.

De exemplu, imaginați-vă că beți apă și miere prin paie. Apa având o vâscozitate scăzută va trece cu ușurință prin paie, dar mierea, care are o vâscozitate mare, va trece prin paie cu dificultate (deoarece mierea declanșează pereții paiei).

Metoda 2 din 2:

Trage

unu. Crește suprafața corpului. După cum sa menționat mai sus, când se usucă în lichide și gaze, apare și forța de frecare. Forța care împiedică mișcarea corpurilor în lichide și gaze se numește rezistență la înfășurare (uneori se numește rezistență la aer sau rezistență la apă). Parbrizul este mai mare, cu o creștere a suprafeței corpului, care este îndreptată perpendicular pe direcția mișcării corpului prin lichid sau gaz.

De exemplu, luați un concasor cântărind 1 g și o foaie de hârtie de aceeași masă și eliberați-le simultan. Crusherul se încadrează imediat pe podea, iar foaia de hârtie va coborî încet. Aici principiul parbrizului este vizibil - suprafața hârtiei este mult mai mare decât cea a zdrobitorului, astfel încât rezistența la aer este mai mare și hârtia cade pe podea mai lentă.

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 8

2. Utilizați forma corpului cu un coeficient de rezistență frontală mare. Pe suprafața corpului, care vizează perpendiculul de mișcare, se poate judeca impedanța frontală numai în termeni generali. Corpurile diferitelor forme interacționează cu lichide și gaze în moduri diferite (când corpurile se mișcă prin gaz sau lichid). De exemplu, o placă plină rotundă are o rezistență frontală mai mare decât o placă sferică rotundă. Amploarea care caracterizează rezistența parbrizului corpurilor diferitelor forme se numește coeficientul parbrizului.

De exemplu, ia în considerare aripa avionului. Forma aripii aeronavei se numește profil aerodinamic. Este o formă netedă, îngustă și rotunjită, cu un coeficient de parbriz mic (aproximativ 0,45). Pe de altă parte, imaginați-vă că aripa avionului are forma unei prisme dreptunghiulare pătrate. În astfel de aripi, parbrizul ar fi imens (acest lucru este adevărat, deoarece coeficientul de parbriz al prismei dreptunghiulare pătrate este de 1,14).

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 9

3. Utilizați corpul mai puțin raționalizat. De regulă, corpurile mari ale corpului cubic au o rezistență ridicată a parbrizului. Astfel de corpuri au colțuri dreptunghiulare și nu sunt predate până la sfârșit. Pe de altă parte, corpul formei raționalizate are margini rotunjite și de obicei se îngustează până la capăt.

De exemplu, comparați o mașină modernă și o mașină produsă cu câteva decenii în urmă. Vechile mașini au avut schițe pătrate, iar în stilul mașinilor moderne o mulțime de curbe netede. Prin urmare, mașinile moderne au o rezistență mai mică de parbriz, iar pentru ei aveți nevoie de un motor mai mic (ceea ce implică economii de combustibil).

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 10

4. Utilizați corpuri fără găuri. Orice orificiu în organism reduce parbrizul, deoarece permite ca aerul sau apa să curgă printr-o astfel de gaură (datorită găurilor, suprafața corpului este redusă, perpendiculară pe mișcare). Cu atât mai mult prin găuri, cu atât parbrizul este mai mic. Acesta este motivul pentru care parașutele care sunt proiectate pentru a crea parbrize mari (pentru a încetini rata de toamnă), realizate din mătase durabilă, ușoară sau nailon și nu din tifon.

De exemplu, puteți mări viteza rachetei Ping-Pong, dacă dați mai multe găuri în ea (pentru a reduce suprafața suprafeței rachetei și, respectiv, reduceți rezistența la parbriz).

Imagine intitulată Creșterea fricțiunii Pasul 11

cinci. Creșteți viteza corpului pentru a crește rezistența parbrizului (acest lucru este valabil pentru corpurile de orice formă și făcută din orice material). Cu cât este mai mare viteza obiectului, timpul prin volumul mai mare de lichid sau de gaz ar trebui să treacă și mai multă rezistență la parbriz. Corpurile care se mișcă la viteze foarte mari se confruntă cu un parbriz imens, deci trebuie să fie întăriți - altfel forța de rezistență îi va distruge.

De exemplu, luați în considerare avionul de cercetare experimentală SR-71 - construit în timpul războiului rece. Această aeronavă ar putea zbura la o viteză mare M = 3.2 și, în ciuda formei sale raționalizate, a experimentat o rezistență frontală enormă (un astfel de mare, că metalul din care a fost realizat fuselajul de aeronavă, extins atunci când este încălzit în timpul frecării).

sfaturi

Nu uitați că cu frecare este eliberată o mulțime de energie sub formă de căldură. De exemplu, nu atingeți plăcuțele de frână de mașină imediat după frânare!
Rețineți că punctele forte ridicate de rezistență pot duce la distrugerea corpului în mișcare în fluid. De exemplu, dacă în timpul unei plimbări pe barcă, puneți o bucată de placaj în apă (astfel încât suprafața sa să fie îndreptată perpendicular pe mișcarea barcii), apoi, cel mai probabil, placajul se va rupe.