Jak powiększyć tarcia: 11 kroków (z ilustracjami)

Nigdy o tym nie myślałeś, dlaczego twoje ręce stają się ciepłe, gdy o nich traktujesz o sobie, lub dlaczego tarcie dwóch otworów można wydobywać? Odpowiedź to tarcie! Gdy dwa ciała poruszają się względem siebie, pojawi się siła tarcia, która zapobiega takim ruchem. Tarcie może powodować uwolnienie energii w postaci ciepła, ocieplenie rąk, ogień rzeźbienia i tak dalej. Im więcej tarcia, tym więcej energii jest zwolniona, zwiększając tarcie między ruchomymi częściami w układzie mechanicznym, otrzymasz dużo ciepła!

Kroki

Metoda 1 z 2:

Powierzchnie pocierania Tel

jeden. Gdy dwa ciała poruszają się względem siebie, mogą wystąpić następujące trzy procesy: Niezawodność na powierzchni ciał zakłócających ruch organów względem siebie, jeden lub oba powierzchnie organów można odkształcić w wyniku takiego ruchu każdej powierzchni może współdziałać ze sobą. Wszystkie wymienione procesy są zaangażowane w tarcie. Dlatego, aby zwiększyć tarcie, wybierz korpusy o powierzchni ściernej (na przykład papier ścierny), z odkształcalną powierzchnią (na przykład gumą) lub z powierzchnią mającą właściwości klejące (na przykład lepkie).

Aby uzyskać więcej informacji na temat wyboru materiałów, aby zwiększyć podręczniki widoku tarcia lub zasobów online. Dla wspólnych materiałów można znaleźć współczynniki tarcia (cecha ilościowa siły wymaganej do poślizgu lub przesuwania jednego materiału na powierzchni drugiej). Współczynniki tarcia niektórych materiałów są wymienione poniżej (im wyższy współczynnik, tym więcej tarcia):
Aluminium aluminium: 0,34
Drewno drzewa: 0,129
Suchy beton na gumę: 0,6-0.85
Mokry beton na gumę: 0,45-0,75
Lód na lodzie: 0,01

Obraz zatytułowany Zwiększenie kroku tarcia 2

2. Pospiesz korpusy bardziej silniejsze, aby zwiększyć tarcie, ponieważ siła cierna jest proporcjonalna do mocy działającą na korpusie wypalania (moc wysyłana prostopadle do kierunku ruchu organów względem siebie).

Przypomnij hamulce na dysku w samochodzie. Im silniejszy, naciskasz na pedale hamulca, silniejsze klocki hamulcowe są naciśnięte względem pręta koła, tym silniejsze jest tarcie, a tym szybszy samochód zatrzymuje się. Ale im silniejsze tarcie, tym więcej upuszczonych ciepła, więc klocki hamulcowe są ogrzewane ostrym hamowaniem.

3. Jeśli jeden ciało jest w ruchu, zatrzymaj go. Do tej pory rozważaliśmy tarcie przesuwnego, który powstaje podczas poruszających się organów względem siebie. Tarcie poślizgowe jest znacznie mniejsze tarcie pokoju, to znaczy siły, które muszą zostać przezwyciężone, aby przynieść dwa jednostki kontaktowe w ruchu. Dlatego trudniej jest przenieść trudny obiekt, aby je kontrolować, gdy już się porusza.

Wydaj prosty eksperyment, aby zrozumieć różnicę między tarciem poślizgu i tarcia odpoczynku. Umieść krzesło na gładkiej podłodze (nie na dywan). Upewnij się, że nie ma gumy ani innych podkładek na nogach krzesła, które go utrudniają. Pchnij stołek, aby go przenieść. Zauważysz, że jak tylko przewodniczący wszedł do ruchu, łatwiej było mu nacisnąć, ponieważ poślizg cierny między krzesłem a podłogą mniejszą tarcie odpoczynku.

Obraz zatytułowany wzrost kroku tarcia 4

cztery. Pozbyć się smarowania między dwoma powierzchniami, aby powiększyć tarcie. Smary (oleje, wazelina i tak dalej) znacznie zmniejszają siłę tarcia między organami pocierającymi, ponieważ współczynnik tarcia między organami stałymi jest znacznie wyższe niż współczynnik tarcia między stałym a płynem.

Spędź prosty eksperyment. Rzuć suche ręce na siebie, a zauważysz, że ich temperatura wzrosła (ogrzewali). Teraz zwilż ręce i spędź je ponownie. Teraz jesteś nie tylko łatwiej wcierać ręce, ale są one ogrzewane mniej (lub wolniejsze).

pięć. Pozbądź się łożysk, koła i innych ciał toczących, aby pozbyć się tarcia i uzyskać tarcie przesuwania, co jest znacznie więcej niż pierwsze (więc przerzucasz jeden korpus w stosunku do drugiej łatwiej niż nacisnąć / pociągnij).

Na przykład wyobraź sobie, że umieścisz ciała tej samej masy w sanie i na wózku kołowym. Wózek z kołami jest znacznie łatwiejsze do poruszania się (walcowanie tarcia) niż Sani (poślizg).

Obraz zatytułowany Zwiększenie kroku tarcia 6

6. Zwiększ lepkość płynu, aby zwiększyć siłę tarcia. Tarcie odbywa się nie tylko podczas poruszających się stałych, ale także w płynach i gazach (odpowiednio wody i powietrza). Tarcie między cieczą a stałą zależy od kilku czynników, na przykład lepkość płynu - im większa lepkość płynu, tym więcej siły tarcia.

Na przykład wyobraź sobie, że pijesz wodę i miód przez słomę. Woda o niskiej lepkości będzie łatwo przejść przez słomę, ale miód, który ma dużą lepkość, przejdzie przez słomę z trudem (ponieważ miód wyzwala ściany słomy).

Metoda 2 z 2:

Opór

jeden. Zwiększyć powierzchnię ciała. Jak wspomniano powyżej, po wysuszeniu w cieczach i gazach pojawia się również siła tarcia. Siła zapobiegająca ruchowi organów w cieczach i gazów jest nazywana odpornością na uzwojenia (czasami nazywa się odpornością na powietrze lub odporność na wodę). Przednia szyba jest większa ze wzrostem powierzchni korpusu, który jest skierowany prostopadle do kierunku ruchu ciała przez płyn lub gaz.

Na przykład, wziąć kruszarkę o waży 1 g i arkusz papieru tej samej masy i jednocześnie ich uwalniają. Kruszarka natychmiast spada na podłogę, a arkusz papieru powoli spadnie. Tutaj zasada przedniej szyby jest po prostu widoczna - powierzchnia papieru jest znacznie większa niż zgniatanie, więc odporność na powietrze jest większa, a papier spadnie na podłodze wolniej.

2. Użyj kształtu ciała z dużym współczynnikiem odporności na czołowy. Na powierzchni ciała, którego celem jest prostopadle do ruchu, można ocenić impedancję przednią tylko ogólnie. Organy różnych form interakcji z płynami i gazami na różne sposoby (gdy ciała poruszają się przez gaz lub ciecz). Na przykład, okrągła płyta płaska ma większą odporność na czołową niż okrągła płyta sferyczna. Wielkość charakteryzująca odporność na przednią część ciała o różnych kształtach nazywa się współczynnikiem przedniej szyby.

Na przykład rozważmy skrzydło samolotowe. Kształt skrzydła samolotu nazywa się profil aerodynamicznym. Jest to gładka, wąska i zaokrąglona forma z małym współczynnikiem przedniej szyby (około 0,45). Z drugiej strony wyobraź sobie, że skrzydło samolotu ma kształt kwadratowego pryzmatu prostokątnego. W takich skrzydłach, przednia szyba byłaby ogromna (to prawda, ponieważ współczynnik przedniej szyby kwadratowego pryzmatu prostokątnego wynosi 1,14).

Obraz zatytułowany wzrost cierności Krok 9

3. Użyj ciała mniej usprawnionego kształtu. Z reguły duże ciała sześcienne mają wysoką odporność na przednią szybę. Takie ciała mają prostokątne narożniki i nie są nauczane do końca. Z drugiej strony, ciało opływowej formy ma zaokrąglone krawędzie i zwykle są zawężone do końca.

Na przykład porównaj nowoczesny samochód i samochód produkowany kilka dekad temu. Stare samochody miały kwadratowe kontury, a na mocy nowoczesnych samochodów wiele gładkich krzywych. Dlatego nowoczesne samochody mają mniejszą odporność na przednią szybę, a dla nich potrzebujesz mniejszego silnika (co pociąga za sobą oszczędności paliwa).

Obraz zatytułowany wzrost tarcia krok 10

cztery. Używaj ciał bez otworów. Każde przez otwór w ciele zmniejsza przednią szybę, ponieważ umożliwia przepływ powietrza lub wody przez taki otwór (ze względu na otwory, powierzchnia ciała jest zmniejszona, prostopadle do ruchu). Im więcej przez otwory, mniejsza przednia szyba. Dlatego spadochrony, które są zaprojektowane tak, aby tworzyć duże szyby przednie (aby spowolnić szybkość spadku), wykonane z wytrzymałego, lekkiego jedwabiu lub nylonu, a nie z gazy.

Na przykład, możesz zwiększyć szybkość rakiety do ping-ponga, jeśli dryfujesz kilka otworów (aby zmniejszyć powierzchnię powierzchni rakietowej i odpowiednio zmniejszyć odporność na przednią szybę).

Obraz zatytułowany Zwiększenie kroku tarcia

pięć. Zwiększ prędkość ciała, aby zwiększyć odporność na przednią szybę (jest to prawdą dla organów dowolnego kształtu i wykonane z dowolnego materiału). Im wyższa prędkość obiektu, czas przez większą objętość cieczy lub gazu, który powinien przejść i bardziej odporność na przednią szybę. Ciała poruszające się w bardzo dużych prędkościach doświadczają ogromnej przedniej szyby, więc muszą zostać wzmocnione - w przeciwnym razie siła oporu zniszczy je.

Na przykład rozważmy Lockheed SR-71 - Eksperymentalny samolot zwiadowcy, zbudowany podczas zimnej wojny. Ten samolot mógł latać z dużą prędkością M = 3,2 i, pomimo jego usprawnionego kształtu, doświadczył ogromnej odporności na czołowę (tak dużą, że metal, z którego wykonano kadłubek samolotów, rozszerzony po podgrzaniu podczas tarcia).

Rada

Nie zapominaj, że z tarciem jest wydana duża energia w postaci ciepła. Na przykład nie dotykaj klocków hamulcowych samochodowych natychmiast po hamowaniu!
Należy pamiętać, że mocne mocne strony mogą prowadzić do zniszczenia ciała poruszającego się w płynie. Na przykład, jeśli podczas spaceru na łodzi umieściłeś kawałek sklejki w wodzie (tak, że jego powierzchnia jest skierowana prostopadle do ruchu łodzi), najprawdopodobniej sklejka pęka.