Anche durante gli anni scolastici, al settimo o all'ottavo anno, ogni persona conosce un nuovo concetto di fisica dinamica: l'attrito. Tuttavia, molti, essendo maturati, dimenticano cos'è l'attrito e come funziona questa forza. Proviamo a capire questo argomento.
Definizione del concetto
L'attrito è un fenomeno che ha il seguente significato: quando due corpi entrano in contatto tra loro, si forma un'interazione speciale nel punto del loro contatto, impedendo ai corpi di continuare a muoversi l'uno rispetto all' altro. È chiaro che è possibile calcolare il valore dell'interazione di questi corpi. La forza di attrito caratterizza quantitativamente questa interazione. Se si verifica attrito tra corpi rigidi (ad esempio, l'interazione di un libro con una libreria o di una mela con un tavolo), questa interazione è chiamata attrito secco.
Bisogna capire che l'attrito è una forza di natura elettromagnetica. Ciò significa che la causa di questa forza è l'interazione tra le particelle che compongono questo o quel corpo.
Cos'è l'attrito?
A causa della varietà di oggetti che esistono nel nostro mondo, puoideterminare che ognuno di essi ha la sua struttura e ha proprietà individuali. Ciò significa che l'interazione tra i diversi elementi sarà diversa. Per una corretta comprensione dell'essenza e della soluzione competente di molti problemi di fisica, è consuetudine separare condizionatamente tre tipi di attrito. Quindi, analizziamo ciascuno separatamente:
- Il primo attrito è l'attrito statico che si verifica quando non c'è movimento relativo di due corpi. Possiamo vedere esempi di lui ovunque, perché la forza generata da questo attrito mantiene gli oggetti in equilibrio. Ad esempio, merci su un nastro trasportatore in movimento, un chiodo piantato in un muro o una persona in piedi sul pavimento.
- L'attrito scorrevole è condizionatamente il secondo attrito. Il valore dello scorrimento è definito come segue: quando a un corpo in equilibrio viene applicata una forza maggiore della forza di attrito statico, la forza di attrito radente inizia ad agire e il corpo si muove.
- E infine, l'attrito volvente, che spiega l'interazione di due corpi, uno dei quali rotola sulla superficie dell' altro. La differenza nell'attrito di rotolamento e scorrimento è spiegata dal fatto che con qualsiasi movimento, le aree del corpo vengono spostate lungo la lunghezza della superficie di contatto e invece di legami intermolecolari rotti, se ne formano di nuovi. E nel caso in cui la ruota rotoli senza scivolare, i legami molecolari si rompono molto più velocemente quando le sezioni della ruota vengono sollevate rispetto allo scorrimento. Si scopre che la forza di attrito volvente è inferiore alla forza di scorrimento.
Dove e come si può usare l'attrito?
L'attrito èun fenomeno insostituibile, senza il quale non saremmo in grado di fare cose elementari: camminare, sederci o semplicemente tenere in mano oggetti. Pertanto, non sottovalutare l'importanza dell'attrito. Come disse il fisico francese Guillaume: "Se non ci fosse attrito, la nostra Terra sarebbe senza una sola asperità, sarebbe come una goccia di liquido".
Forse il miglior esempio che caratterizza in modo più accurato l'attrito è il funzionamento di una ruota. Già nell'antichità si notava che le forze di attrito volvente sono molto minori delle forze di attrito radente. Sono stati gli innegabili vantaggi dell'attrito volvente che hanno indotto le persone a mettere tronchi o rulli per spostare carichi pesanti e ingombranti. Nel tempo, le persone hanno migliorato la loro conoscenza delle incredibili proprietà dell'attrito volvente, hanno osservato il movimento degli oggetti sotto l'influenza delle forze di attrito e infine hanno inventato la ruota! Nel mondo moderno, è impossibile immaginare la vita senza queste parti insostituibili, perché le ruote sono i secondi "motori" di qualsiasi trasporto!
Come calcolare il valore della forza di attrito?
Come qualsiasi altra forza, la forza di attrito ha valori interi. Per determinare con precisione quanta forza è necessaria per il movimento o altri tipi di lavoro, è necessario calcolare la forza di attrito statico. Gli ingegneri di solito lo fanno quando, ad esempio, costruiscono fabbriche o inventano nuovi dispositivi. Tuttavia, anche gli scolari ordinari devono affrontare determinati compiti in cui è necessario calcolare la forza di attrito. Quindi per contarevalore, basta usare una semplice formula: Ffriction=KN, dove k è il coefficiente di attrito. Il valore di tutti i coefficienti dipende sempre dalla superficie dell'oggetto su cui il corpo si muove o interagisce. "N" nella nostra formula indica la forza di reazione del supporto sul corpo. Dipende principalmente dalla massa del corpo a contatto con la superficie del supporto.
Calcola il valore della forza nel problema
Supponiamo che un corpo di massa m=3 kg sia su una tavola orizzontale. Il coefficiente di attrito tra la tavola di legno e il corpo è 0,3 Come trovare il valore della forza di attrito? È molto semplice, tutto ciò che devi fare è inserire i nostri valori nella formula. Devi solo considerare che N in questo caso è uguale al peso del corpo (secondo la 3a legge di Newton). Quindi, la forza desiderata è (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
