источником трения являются фононы а коэффициент трения может уменьшиться в несколько раз

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Трение — процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. По-другому называется фрикционным взаимодействием. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией.

Трение главным образом имеет электронную природу при условии, что вещество находится в нормальном состоянии. В сверхпроводящем состоянии вдалеке от критической температуры основным «источником» трения являются фононы, а коэффициент трения может уменьшиться в несколько раз.

Сила трения — это сила, возникающая в месте соприкосновения тел и препятствующая их относительному движению. Причины возникновения силы трения:

1) Шероховатость соприкасающихся поверхностей.

2) Взаимное притяжение молекул этих поверхностей.

Сила трения прямо пропорциональна весу тела (P) и силе нормальной реакции (N) и зависит от того, насколько сильно тела прижаты друг к другу.

При наличии относительного движения двух контактирующих тел силы трения, возникающие при их взаимодействии, можно подразделить на:

1.  Трение скольжения — сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения.
2.  Трение качения — момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.
3.  Трение покоя — сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения.

В физике взаимодействия трение принято разделять на:

1.  сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками (в том числе и твердыми смазочными материалами) — очень редко встречающийся на практике случай. Характерная отличительная черта сухого трения — наличие значительной силы трения покоя;
2.  граничное, когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и так далее) — наиболее распространённый случай при трении скольжения.
3.  смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения;
4.  жидкостное (вязкое), при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого тела (порошком графита), жидкости или газа (смазки) различной толщины — как правило, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость, величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды;
5.  эластогидродинамическое (вязкоупругое), когда решающее значение имеет внутреннее трение в смазывающем материале. Возникает при увеличении относительных скоростей перемещения.

В связи со сложностью физико-химических процессов, протекающих в зоне фрикционного взаимодействия, процессы трения принципиально не поддаются описанию с помощью методов классической механики.

Основной характеристикой трения является коэффициент трения , который определяется материалами, из которых изготовлены поверхности взаимодействующих тел.

В простейших случаях сила трения  и нормальная нагрузка (или сила нормальной реакции)  связаны неравенством

обращающимся в равенство только при наличии относительного движения. Это соотношение называется законом Амонтона — Кулона.

Пример коэффициентов трения покоя и скольжения для некоторых пар материалов:

Пары материалов	покоя	скольжения
Сталь-Сталь	0,8	0,15–0,18
Резина-Сухой асфальт	0,95–1,0	0,50–0,75
Лед-лед	0,05–0,1	0,028
Резина-Лед	0,3	0,15–0,25
Стекло-стекло	0,9	0,7

Для большинства пар материалов значение коэффициента трения  не превышает 1 и находится в диапазоне 0,1 — 0,5. Если коэффициент трения превышает 1 , это означает, что между контактирующими телами имеется сила адгезии  и формула расчета коэффициента трения меняется на:

В большинстве традиционных механизмов (ДВС, автомобили, зубчатые шестерни и пр.) трение играет отрицательную роль, уменьшая КПД механизма. Для уменьшения силы трения используются различные натуральные и синтетические масла и смазки. В современных механизмах для этой цели используется также напыление покрытий (тонких плёнок) на детали. С миниатюризацией механизмов и созданием микроэлектромеханических систем (МЭМС) и наноэлектромеханических систем (НЭМС) величина трения по сравнению с действующими в механизме силами увеличивается и становится весьма значительной , и при этом не может быть уменьшена с помощью обычных смазок, что вызывает значительный теоретический и практический интерес инженеров и учёных к данной области. Для решения проблемы трения создаются новые методы его снижения в рамках трибологии и науки о поверхности.

Наличие трения обеспечивает возможность перемещаться по поверхности. Так, при ходьбе именно за счёт трения происходит сцепление подошвы с полом, в результате чего происходит отталкивание от пола и движение вперёд. Точно так же обеспечивается сцепление колёс автомобиля (мотоцикла) с поверхностью дороги. В частности, для увеличения улучшения этого сцепления разрабатываются новые формы и специальные типы резины для покрышек, а на гоночные болиды устанавливаются антикрылья, сильнее прижимающие машину к трассе.

Используемые формулы.

 

Материал	Коэффициент трения
Сухие и чистые поверхности	Смазанные или жирные поверхности
Бронза	-	0.16
Спеченная бронза	-	0.13
Фосфористая бронза	0.35	-
Алюминиевая бронза	0.45	-
Графит	0.1	0.1
Дерево	0.2-0.6	-
Карбид вольфрама	0.4-0.6	0.1-0.2
Латунь	0.35	0.19
Медь	0,36	0,18
Свинцовистая медь	0.22	-
Никель	0.64	0.18
Плексиглаз (оргстекло)	0.4-0.5	0.4-0.5
Полистирол	0.3-0.35	0.3-0.35
Полиэтилен	0.2	0.2
Сталь	0.8	0.16
Стекло	0.5-0.7	0.2-0.3
Твердое углеродное покрытие (пленка)	0.14	0.11-0.14
Фторопласт-4	0.04	0.04
Чугун	0.4	0.21

Сталь – Сталь

№	P			M
1	10	1,15	260	2,3	191,6	0,74
2	20	1,65	520	3,3	275	0,53
3	30	2,2	780	4,4	366,6	0,47
4	40	2,85	1040	5,7	7,75	0,45

                                              Коэффициент трения - уменьшается.

Сталь – фрикционные материалы

№	P			M
1	10	0,3	260	0,6	50	0,2
2	20	0,65	520	1,2	100	0,2
3	30	0,9	780	1,8	150	0,2
4	40	1,15	1040	2,3	191,6	0,19

Пара трения - нормально работает.

Сталь – бронза

№	P			M
1	10	0,6	260	1,2	100	0,38
2	20	1,8	520	3,6	300	0,58
3	25	2,5	650	5	416,6	0,64
4	30	3	780	6	500	0,64

Перенос бронзы - на стальной образец.

6

1. вариантах ответа является основным средством предохраняющим работающих от падения с высоты при выполнени
2. Витрати Загальні положення 1
3. это прежде всего меры косвенного воздействия на экономику экономические и социальные процессы путем изме
4. стрекозы и темносиние трусики от купальника
5. Тема курсової роботи П
6. і. Інтерфаза має три періоди
7.  Допускается ли привлечение лиц в возрасте до 18 лет к работам в ночное время- а Да; б Нет; в Да с их согл
8. 20 року слідчий посада найменування органу ініціали
9. Транспортная планировка городов
10. Контрольная работа- Програмне забезпечення ПК
11. Арилгалогениды и фенолы
12. I UNICODE Можно ли считать выражение лица кодировкой мыслей А
13. Детский сад ’ 10 общеразвивающего вида Экологический кружок Волшебница ~ природа старшая гр
14. Чингиз Айтматов вспоминает- ldquo;Самому теперь не верится в четырнадцать лет от роду я уже работал секретаре
15. Реферат- Российская правовая система
16. Магдебургское право и его роль в социально-экономической жизни городов Беларуси
17. Введение Общественное питание представляет собой отрасль народного хозяйства основу которой составляют п
18. вывода Виды шифрования
19. Экономическая теория микроэкономика Возникновение и основные этапы развития экономической теори
20. На тему-Основные показатели лесоводственной характеристики Работу выполнила-студентка групп.html

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе