SMYKOVÉ TŘENÍ A VALIVÝ ODPOR Mgr. Kamil Kučera

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. ANOTACE 1.Kód EVM: K_INOVACE_1.FY.42 2.Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/ Vytvořeno: září Ročník: 1. ročník – čtyřleté gymnázium, 5. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5.Anotace: Vzdělávací oblastČlověk a příroda Vzdělávací oborFyzika Tematický okruhDynamika hmotného bodu Materiál slouží k zopakování smykového tření a valivého odporu. Materiál popisuje dynamické i klidové tření, jejich příznivý i nepříznivý význam v praxi. Porovnává valivý odpor se smykovým třením za stejných podmínek. Učivo je doplněno řešenými příklady a ověřeno závěrečným testem. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Tření tření tření – jev vyvolaný složitými procesy interakce mezi dotýkajícími se tělesy nebo mezi jejich různými částmi, který se projevuje vznikem sil působících proti vzájemnému přemístění těchto těles nebo jejich částí rozlišujeme 2 hlavní druhy: vnitřní tření vnitřní tření – vzniká při vzájemném posouvání částí téže látky vnější tření vnější tření – vzniká mezi pevnými tělesy, která se navzájem dotýkají a jsou k sobě přitlačována určitou silou [1][1] [2][2]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Smykové tření příklad vnějšího tření rozlišujeme 2 různé případy:  dynamické tření (tření za pohybu)  statické tření (tření v klidu) vlivem tření na tělesa působí třecí síla F t Třecí síly působí proti směru vzájemného pohybu těles nebo tak, zabraňují vzájemnému přemístění těles. [3][3] [4][4]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Dynamické tření dynamické tření dynamické tření - fyzikální jev, který nastává při posouvání nebo klouzání jednoho pevného tělesa po povrchu jiného pevného tělesa při pohybu nerovnosti stykových ploch na sebe narážejí, zapadají do sebe, deformují se a obrušují třecí síla důsledkem tření působí na těleso v rovině stykových ploch směr opačný než směr rychlosti pohybující ho se tělesa např. sáňkování, lyžování, jízda lokomotivy po kolejích, pohyb smyčce po strunách F n - velikost normálové síly f - součinitel smykového tření v pohybu (součinitel dynamického tření)

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Statické tření statické tření statické tření - fyzikální jev, kdy na sebe působí dotýkající se pevné tělesa v klidu např. písek zůstává na hromadě kuželovitého tvaru, uzel se nerozváže, křída ulpí na tabuli, tělesa lze spojit hřebíky, ný ty třecí síla F n - velikost normálové síly f 0 - součinitel smykového tření v klidu (součinitel statického tření) [5][5] [6][6] [7][7]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Smykového tření v praxi Smykové tření se uplatňuje v každodenním životě a v technické praxi. Je podmínkou pohybu (při nulové třecí síle nelze uvést těleso do pohybu) a je i překážkou pohybu (brzdí pohyb,vede k opotřebení a zahřívání materiálu těles). zvětšení třecí síly: zvětšení tlakové síly - brzdy změna povrchu tělesa - zimní pneu, sypání chodníků, protiskluzová podrážka bot zmenšení třecí síly: změna vlastnosti povrchu tělesa - leštění, mazání, proudící voda nahrazení smykového tření valivým odporem - ložiska [8][8] [9][9] [ 10] [11]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Valivý odpor valivý odpor valivý odpor - mechanický odpor, který vzniká při pohybu válcovitého tělesa poloměru r po rovinné podložce např. valení koule, rotačního válce, pneumatiky odporová síla vznikající při valivém odporu vyvolává deformaci podložky a někdy i tělesa [12] [13]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Odporová síla odporová síla F o - charakterizuje valivý odpor velikost odporové síly při valivém odporu vždy menší než velikost třecí síly při smykovém tření při jinak stejných podmínkách =› nahrazujeme smykové tření valivým odporem těžká tělesa při přemisťování pokládáme na válečky, hřídele strojů ukládáme do kuličkových nebo válečkových ložisek ζ - rameno valivého odporu - určeno kvalitou materiálu (tělesa i podložky) a úpravou jejich povrchů např. ocelové kolo na ocelové kolejnici ζ = 0,5 mm [14][15]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Příklad na třecí sílu Po nakloněné rovině, která svírá s vodorovnou rovinou úhel α = 30°, sjíždí dřevěný kvádr. Určete velikost jeho zrychlení, je-li součinitel smykového tření mezi kvádrem a nakloněnou rovinou 0,4. [16]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Příklad na odporovou sílu Jak velkou vodorovnou silou posunujeme bednu o hmotnosti 80 kg, jestliže ji podložíme válci o poloměru 5 cm? Rameno valivého odporu je 0,01 m. F n = F G FoFo

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Trocha opakování 1.Porovnejte smykové tření a valivý odpor při jinak stejných podmínkách. 2.Který hřebík vytáhneme ze dřeva snadněji, hřebík čistý, nebo rezavý? 3.Proč se lokomotivy vyrábějí s velkou hmotností? 4.Uveďte případy příznivého a nepříznivého tření v praxi. 5.Proč stykové plochy předmětů, které chceme slepit, předem zdrsňujeme a odmašťujeme? 6.Na stole ve vagóně vlaku byla položena kniha a míč. Při rozjezdu vlaku se míč dal do pohybu směrem dozadu (vzhledem k vlaku) a kniha zůstala v klidu. Vysvětlete.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] HAUSKEN, Randi. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [2] EHRENBERG KOMMUNIKATION. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [3] LAURAHALE. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [4] PHFYYSIK. wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [5] MONTANABW. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [6] SCHWEISS, Markus. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [7] NEZNÁMÝ. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [8] METROPOLITAN TRANSPORTATION AUTHORITY OF THE STATE OF NEW YORK. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [9] LOMBROSO. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [10] LEONUDIO. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [11] DSIGNER. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [12] KRÁL, Adam. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [13] GRAEME MAIN, Graeme Main. wikipedie [online]. [cit. 8.¨9.2014]. Dostupný na WWW: [14] GOßE, Torsten. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [15] PLUSMINUS. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [16] 4C. wikipedie [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, 1990, ISBN NAHODIL, Josef. Fyzika v běžném životě. Praha: Prometheus, s.r.o., 1996, ISBN