Sile trenja — zašto klizaljke klize, a cipele ne?
Trenje kao sila koja se protivi relativnom kretanju, zavisnost od koeficijenta trenja i reakcije podloge (F = μ·N), trenje mirovanja, klizanja i kotrljanja.
Video
Pojmovi
- Šta je trenje
- Trenje je pojava na dodirnoj površini dva tela zbog koje se ona protive kretanju jednog u odnosu na drugo. Uzrok su neravnine dodirnih površina i uzajamno privlačenje čestica.
- Od čega zavisi
- Sila trenja zavisi od uglačanosti dodirnih površina i od supstancija od kojih su tela napravljena. Što su površine glađe, trenje je manje. Ne zavisi od veličine dodirne površine.
- Sila trenja i reakcija podloge
- Sila trenja je srazmerna reakciji podloge: $F_{tr} = \mu \cdot N$. Broj $\mu$ (grčko slovo „mi“) je koeficijent trenja; nema jedinicu (bezdimenziona veličina) i zavisi od površina i supstancija.
- Trenje na horizontalnoj podlozi
- Kada telo leži na horizontalnoj podlozi i ne deluje druga vertikalna sila, reakcija podloge jednaka je sili teže ($N = m g$), pa je sila trenja $F_{tr} = \mu \cdot m \cdot g$.
- Smer sile trenja
- Sila trenja je paralelna dodirnoj površini i usmerena suprotno od brzine relativnog kretanja tela. Uvek koči kretanje.
- Trenje mirovanja i klizanja
- Dok telo miruje, trenje mirovanja je jednako sili koja pokušava da ga pokrene i najveće je neposredno pre pokretanja. Trenje klizanja (kad telo već klizi) malo je manje od najvećeg trenja mirovanja.
- Ne zavisi od veličine površine
- Ako isti predmet položiš na podlogu različitim stranama, sila trenja je ista. Trenje ne zavisi od veličine dodirne površine, nego od koeficijenta trenja i pritiska na podlogu.
- Trenje kotrljanja
- Trenje kotrljanja je mnogo manje od trenja klizanja istog tela. Zato vozila imaju točkove, a u mašinama se koriste kuglični ležajevi — da se klizanje zameni kotrljanjem.
- Primeri koeficijenta trenja
- Čelik po ledu ima vrlo mali koeficijent (oko 0,03) — zato klizaljke klize. Guma po suvom putu ima veliki (blizu 1) — zato auto dobro koči po suvom, a opasno po mokrom (manji koeficijent).
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F_{tr}$ | sila trenja | N |
| $\mu$ | koeficijent trenja (bez jedinice) | |
| $N$ | reakcija podloge | N |
$\mu$ zavisi od površina i supstancija; može biti i veće i manje od 1.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F_{tr}$ | sila trenja | N |
| $\mu$ | koeficijent trenja | |
| $m$ | masa tela | kg |
| $g$ | ubrzanje Zemljine teže ≈ 10 | m/s² |
Važi kad je reakcija podloge jednaka sili teže (N = m·g).
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Šta je sila trenja?
2. Od čega zavisi sila trenja?
3. Formula za silu trenja je:
4. Šta je koeficijent trenja μ?
5. Čemu je jednaka sila trenja na horizontalnoj podlozi?
6. Kuda je usmerena sila trenja?
7. Kada je trenje mirovanja najveće?
8. Da li sila trenja zavisi od veličine dodirne površine?
9. Kakvo je trenje kotrljanja u odnosu na trenje klizanja?
10. Zašto vozila imaju točkove?
Rešeni zadaci
Telo pritiska podlogu reakcijom N = 50 N, a koeficijent trenja je 0,4. Kolika je sila trenja?
-
$F_{tr} = \mu \cdot N = 0{,}4 \cdot 50\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N}$Koeficijent trenja pomnožimo reakcijom podloge.
Sanduk mase 8 kg leži na podu; koeficijent trenja je 0,5. Kolika sila trenja koči njegovo klizanje? (g = 10 m/s²)
-
$F_{tr} = \mu \cdot m \cdot g = 0{,}5 \cdot 8\ \mathrm{kg} \cdot 10\ \mathrm{m/s^2} = 40\ \mathrm{N}$Na horizontali je N = m·g.
Telo klizi po podlozi; reakcija podloge je 60 N, a sila trenja 15 N. Koliki je koeficijent trenja?
-
$\mu = \dfrac{F_{tr}}{N} = \dfrac{15\ \mathrm{N}}{60\ \mathrm{N}} = 0{,}25$Silu trenja podelimo reakcijom podloge.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Reakcija podloge na telo je 80 N, a koeficijent trenja 0,3. Kolika je sila trenja?
Kutija mase 11 kg leži na podu; koeficijent trenja je 0,6. Kolika sila trenja koči klizanje? Uzmi g = 10 m/s².
Telo klizi; reakcija podloge je 80 N, a sila trenja 48 N. Koliki je koeficijent trenja?
Zašto klizač na ledu koristi čelične klizaljke?
Zašto se isti sanduk lakše pomera na valjcima nego kad klizi po podu?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 15. Otpor sredine — zašto padobran spasava?