Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Решение задач статики - формулы Закономерности, которым подчиняется трение скольжения, были первоначально сформулированы как обобщение экспериментальных данных; физическая же природа трения долгое время оставалась невыясненной.

Положение начало меняться в XX веке, когда оформилась целая наука о трении – трибология. Трибология – наука о природе и закономерностях трения. Название ее происходит от греческих слов ? ? ? ? ?? ‘трение’ и ? ? ? ?? ‘слово, учение’. Это – комплексная научная дисциплина, лежащая на стыке механики, физики, химии и материаловедения.

Впрочем, во многих инженерных расчетах и поныне широко используют упрощенные представления, именуемые законами трения. Эти закономерности сформулированы достаточно давно, и мы также ограничимся ими. Запишем: Ограничимся эмпирическими законами сухого трения, сформулированными французскими механиками (и физиками) Амонтоном (1699 г.) и Кулоном (1781 г.).

Слово “эмпирические” здесь означает, что это – не фундаментальные физические законы. Они имеют достаточно широкую область применения, но представляют собой лишь некоторое приближение к действительности. Гийом Амонтон (1663 – 1705). Шарль Огюстен Кулон (1736 – 1806).

Оба этих ученых начинали свою научную деятельность как механики, а по- том обратились к физике. Амонтон изучал давление газов, жесткость нитей, явление трения; позднее он занимался термометрией и одним из первых выдвинул идею об абсолютном нуле температуры.

Кулон занимался строительной механикой и теорией трения. Исследуя за- коны упругого кручения нитей, он построил чрезвычайно точный измерительный прибор – крутильные весы. Именно с их помощью он смог экспериментально установить основные законы электростатики и магнитостатики.

Итак, изложим, следуя (хотя и не буквально) Амонтону и Кулону, законы трения скольжения. Предварительно – для простоты записи – введем одно обо- значение. Заметим, что если говорить о металлах, то эти данные даны для обычных условий, когда поверхность металла покрыта тонкой оксидной пленкой. Если предотвратить ее образование (что достаточно трудно), то имеет место так называемый случай ювенильного трения, при котором значение коэффициента трения возрастает в несколько раз.

Заслуга установления законов трения качения (чего мы сейчас не касаемся) – тоже заслуга Кулона. Что же касается трения верчения, то он сумел экспериментально определить вызванный трением момент сопротивления стрелки компаса, установленной на острие. Решение этой задачи требовало измерения очень малых моментов трения, но это не смутило Кулона – изобретателя сверхчувствительных крутильных весов. Мы рассмотрели не все законы трения скольжения, а лишь законы трения при покое. С законами, которым подчиняется трение при движении, Вы познакомитесь при изучении динамики.

Справедливости ради надо отметить, что большую часть законов трения открыл еще замечательный итальянский художник и ученый-энциклопедист Леонардо да Винчи (1452 – 1519). Но эти его результаты остались в рукописях, и были опубликованы лишь в XX веке, так что влияния на ход развития науки они не оказали. С современной точки зрения, наличие этого слагаемого есть следствие эффектов адгезии. Таким образом, в общем случае часть трения не зависит от нормальной реакции. В большинстве случаев, однако, сцепляемость весьма мала, и этим слагаемым пренебрегают.

После Амонтона и Кулона долгое время существенных продвижений в науке о трении не было. Только в XX веке наметился явный прогресс: были описаны и объяснены некоторые отклонения от сформулированных здесь законов трения, получен ряд других формул, уточняющих или заменяющих закон Амонтона – Кулона, изучена – уже на количественном уровне – конкретная зависимость значений f0 от отдельных физических факторов и т.д. Но рассмотрение этих достижений современной трибологии выходит за рамки курса механики.



Загрузка...
Загрузка...
Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии