Tření: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
řádkování, odstavce, zdroj?
Nový úvod, obrázky
Řádek 1:
{{různé významy|tento=[[mechanika|mechanice]]|druhý=[[ryby|rybách]]|stránka=tření (ryby)}}
Jako '''Třenítření''' je jev, kterýoznačujeme vznikávznik přitečné [[mechanický pohybSíla|pohybusíly]] [[těleso|tělesa]]ve vstyčné těsnémploše kontaktumezi s jiným tělesem. Většinou se ''třením'' míní tření mezidvěma [[pevnáPevná látka|pevnými]] tělesy. TřeníTečná střecí [[kapalina|kapalnými]]síla neboje [[plyn]]nýmireakcí tělesyna setečnou označujesložku jakosil [[odporpůsobících prostředí]].na Přitěleso každém tření existuje [[třecí síla]], kteráa působí vždy proti směru vzájemného pohybu (příp. proti změně klidového stavu u klidového tření). [[Práce (fyzika)|Práce]] potřebná k překonání této síly se mění převážně v [[teplo]] (přesněji řečeno v přírůstek [[vnitřní energie]], což se projeví zpravidla zvýšením [[teplota|teploty]]).
 
[[Soubor:Odpor proti pohybu.png|thumb|upright=2|Průběh odporových sil v závislosti na rychlosti]]
Reálná tělesa, která se vůči sobě pohybují v kontaktu, mohou následkem toho podléhat [[opotřebení]]. Je-li to žádoucí, je možno snížit třecí sílu a opotřebení [[mazání]]m třecích ploch vhodným [[Mazivo|mazivem]]. Studiem tření, mazání a opotřebení reálných těles se zabývá vědní obor [[tribologie]].
Tření pevných těles s [[kapalina]]mi nebo [[plyn]]y se označuje jako [[odpor prostředí]] a platí pro ně zcela rozdílné vztahy.<br>
U '''suchého tření''' ('''Coulombova tření''') rozlišujeme:
* '''Tření v klidu''' – statické tření (používá se index '''0''')
* '''Tření za pohybu''' – kinematické tření, je zpravidla menší než tření v klidu (obvykle o 20 ÷ 25 %)
 
== SmykovéVelikost tření ==
Velikost třecí síly <math>F_t</math> (nebo <math>T</math>) je přímo úměrná kolmé tlakové síle <math>F_n</math> (nebo <math>N</math>). Tato úměra se vyjadřuje pomocí '''činitele smykového tření''' označovaného <math>\mu</math> nebo<math>f</math> a pro tření v klidu <math>\mu_0</math> nebo <math>f_0</math>.<br>Pak <math>F_t = F_n\cdot \mu</math> a <math>F_0 = F_n \cdot \mu_0</math>.<br>
'''Smykové tření''' ('''vlečné tření''', '''kinematické tření''') je tření, které vzniká mezi tělesy při jejich [[posuvný pohyb|posuvném pohybu]].
Velikost tření nezávisí na velkosti stykové plochy (pokud stykový tlak nepřestoupí pevnostní meze materiálů). Tření za pohybu není závislé na rychlosti. (tzv. ''Amontonsovy zákony tření''<ref name="Amontons" group="pozn.">Amontonsovy zákony poprvé nastínil již [[Leonardo da Vinci]]. [[Guillaume Amontons]] publikoval jejich znovuobjevení v r. 1699. Vědeckou obcí však byly plně přijaty až po jejich experimentálním ověření [[Charles-Augustin de Coulomb|Coulombem]] v r. 1781.</ref>).
 
== Těleso na vodorovné rovině ==
Třecí síla <math>F_\mathrm t</math> při smykovém tření má velikost:
:<math>F_\mathrm t = f F_\mathrm n \,</math>,
kde <math>f</math> je činitel smykového tření, <math>F_\mathrm n</math> je [[Ortogonalita|kolmá]] [[tlaková síla]] mezi tělesy (např. [[tíha]] tělesa). (Název je ''činitel'', protože má rozměr 1.)
 
Pokud na těleso nepůsobí žádná vodorovná síla, působí na ně pouze síly svislé, kolmé na stykovou plochu (normálové), tedy tíha tělesa <math>Q</math> a reakce na ni <math>N</math>. Žádná třecí síla nepůsobí. Jakmile začne na těleso působit vodorovná síla <math>F</math>, začne také působit stejně velká třecí síla <math>T = F</math> jako reakce na ni. Když síla <math>F</math> dosáhne hodnoty <math>F_0 = N \cdot \mu_0</math>, kde <math>\mu_0</math> je činitel klidového tření, začne se těleso pohybovat. K dalšímu rovnoměrnému pohybu pak postačí síla <math>F = N \cdot \mu</math>. Třecí síla <math>T</math> tak představuje vodorovnou složku reakce na sílu <math>F</math>. Výslednicí složek <math>N</math> a <math>T</math> je reakce <math>R</math>, která je od normály odkloněná o úhel <math>\phi</math>, jehož velikost je <math>\phi = \operatorname{arctg} \mu</math> a který se nazývá '''třecí úhel'''. (Rovnovážný vektorový obrazec tak tvoří síly <math>Q, F, R</math>.)
Třecí síla je pro poměrně velký rozsah rychlostí přímo úměrná kolmé tlakové síle (tzv. ''Amontonsův 1. zákon tření'')<ref name="Amontons" group="pozn.">Amontonsovy zákony poprvé nastínil již [[Leonardo da Vinci]]. [[Guillaume Amontons]] publikoval jejich znovuobjevení v r. 1699. Vědeckou obcí však byly plně přijaty až po jejich experimentálním ověření [[Charles-Augustin de Coulomb|Coulombem]] v r. 1781.</ref>. Avšak při uvádění tělesa do pohybu (za jinak stejných podmínek) je tření větší než u tělesa pohybujícího se. Rozlišuje se proto smykové tření, [[#klidové tření|klidové (''statické'')]] a za pohybu (''kinematické''). Stejným způsobem rozlišujeme také činitele tření na statický <math>\mu_0</math> a kinematický <math>\mu</math>. Velikost smykového tření za pohybu pro dva dané povrchy je obvykle (není to pravidlem) menší než velikost smykového tření v klidu pro stejné dva povrchy, tzn. <math>\mu<\mu_0</math>. Závislost činitele smykového tření na rychlosti se projevuje tím, že pokud se začne těleso pohybovat po [[nakloněná rovina|nakloněné rovině]], je [[zrychlení]] větší, než bychom očekávali pro daný činitel tření za klidu <math>\mu_0</math>, neboť uvedením tělesa do pohybu došlo ke snížení hodnoty činitele tření.
 
[[Soubor:Tření na rovině.jpg|thumb|left|upright=3|Vektorový rozbor tření na vodorovné ploše]]
Třecí síla je vždy orientována ''proti'' [[Mechanický pohyb|pohybu]] těles. Pro malé [[rychlost]]i lze zcela zanedbat závislost smykového tření na rychlosti a v takovém případě hovoříme o tzv. '''suchém (Coulombově) tření'''. Velikost smykového tření také nezávisí na [[obsah|velikosti plochy]] styku obou těles (tzv. ''Amontonsův 2. zákon tření'').<ref name="Amontons" group="pozn." />
[[Soubor:Tření v rovině B.png|thumb|upright=1.73|Vektorový rozbor tření při působení obecné síly]]
 
Znázornění tření pomocí třecího úhlu, tj. odkloněním normálové reakce o tento úhel proti směru pohybu nebo proti síle, která má těleso do pohybu uvést, je základem grafického řešení mechanismů, kde se tření uplatňuje.<br>Například, pokud se působiště síly <math>F</math> posune od stykové roviny o míru <math>h</math> posune se působiště reakce <math>R</math> směrem dopředu (nositelky všech sil se protínají v bodě '''O'''). V případě, že vzdálenost od stykové plochy dosáhne hodnoty <math>h_{MAX} = \frac {a}{\mu_0}</math>, se těleso nezačne posouvat, ale začne se překlápět, protože působiště reakce (bod '''R''') se dostane mimo stykovou plochu. Na rovnovážný vektorový obrazec nemá poloha působiště síly <math>F</math> vliv (velikost sil zůstane zachována).
 
Pokud síla <math>F</math> působí v obecném směru tj. pod úhlem <math>\beta</math>, pak se její normálová složka přičte ke složce <math>N</math>.
 
=== Činitel smykového tření ===