Trenje klizanja

Za realna tela i realne površine koje ih ograničavaju, pri klizanju jednog tela po površini drugog javlja se otpor koji se zove trenje klizanja a sila koja se pri tome javlja zove se sila trenja klizanja. Razlozi pojave trenja klizanja su mnogostruki od fizičkih i hemijskih osobina materijala do nacina i kvaliteta tehničke obrade dodirnih površina. Površine koje ograničavaju realna tela su hrapave površine. U statici, trenje klizanja se proučava u onoj meri koja obezbeđuje rešavanje statičkih zadataka u kojima se sila trenja klizanja ne moze zanemariti. Treba razlikovati silu trenja klizanja pri mirovanju od sile trenja klizanja pri kretanju. Eksperiment pokazuje da je trenje pri kretanju najčesce manje od granične sile trenja pri mirovanju.

Trenje klizanja

Kulonovi zakoni trenja

Formulisani Kulonovi zakoni trenja klizanja predstavljaju rezultat mnogobrojnih eksperimenata i takvi, dovoljno tačno, za primenu u tehničkoj praksi, odredjuju silu trenja klizanja.

I zakon

Sila trenja klizanja se nalazi u zajedničkoj tangentnoj ravni na površi tela, u tački dodira, a usmerena je u suprotnom smeru od smera u kome aktivne sile teze da pomere telo.

II zakon

Intezitet sile trenja klizanja F_ℳ moze imati vrednosti od nule do granične sile trenja klizanja F_gr. O ≤ >F_ℳ ≤ F_gr.F_ℳmax = F_{gr.</sub = ℳ*N}

III zakon

U dovoljno širokoj oblasti intezitet sile trenja klizanja zavisi od veličine dodirnih površi. Statički koeficijent trenja klizanja ℳ je neimenovan broj, i odredjuje se eksperimentalno za svaki materijal posebno. Vrednost statičkog koeficijenta trenja obuhvata sve uzorke pojave trenja klizanja.

Reakcija hrapave veze

Ukupna reakcija hrapave površi ima dve komponente, jedna je sila N-normalna reakcija površi, a druga, je sila trenja klizanja F_ℳ . S obzirom da sila trenja klizanja moze imati vrednosti od 0 do F_gr to ukupna reakcija hrapave površi R, moze biti unutar ili na omotaču konusa čije izvodnice predstavljaju pravac maksimalne reakcije hrapave površi. R_max = N+F_gr

Ugao i konus trenja

Ugao ϕ = ϕ_o , koji maksimalna reakcija hrapave podloge zaklapa sa normalnom, zove se ugao trenja klizanja. ODavde uzimajući u obzir Kulonov zakon trenja F_gr = ℳ*N, sledi direktna veza između koeficijenta trenja ℳ i ugla trenja ϕ_o ℳ = tgϕ₀ Ukoliko je koeficijent trenja klizanja za dati materijal jednak svim pravcima, familija pravaca maksimalne reakcije R_max , čini pravilan konus sa uglom 2 ϕ₀ pri vrhu, koji se zove konus trenja.

Teorema 21

Ako pravac rezultante svih aktivnih sila koje dejstvuju na telo, bez obzira na intezitet, prolazi unutar konusa trenja, moće telo ostati u stanju mirovnja.