SfC Strona główna > Fizyka > Siła > tarcie >
RON Kurtus (poprawiona 15 stycznia 2016)
tarcie toczne jest siłą oporową, która spowalnia ruch tocznej piłki lub koła. Nazywany jest również oporem toczenia.
gdy siła lub moment obrotowy są przyłożone do nieruchomego koła, istnieje mała statyczna siła tarcia tocznego, która powstrzymuje ruch toczny. Jednak opór spowodowany statycznym tarciem ślizgowym jest tym, co naprawdę powoduje, że koło zaczyna się toczyć.
po walcowaniu opór ruchu jest zazwyczaj kombinacją kilku sił tarcia w punkcie styku koła z podłożem lub inną powierzchnią.
prosta wersja równania tarcia tocznego jest podobna do standardowego równania tarcia.
:
- jaki jest opór przed rozpoczęciem toczenia?
- jakie czynniki odgrywają w kinetycznym oporze toczenia?
- co to jest równanie tarcia tocznego?
ta lekcja odpowie na te pytania. Przydatne narzędzie: Konwersja jednostek
odporność na toczenie początkowe
gdy siła lub moment obrotowy jest przyłożony do nieruchomego koła, występuje małe statyczne tarcie toczne, które jest odporne na toczenie motin. Jest jednak zbyt mały, aby wiele zmienić. Zamiast tego statyczne tarcie ślizgowe zapobiega przesuwaniu się koła po powierzchni, co powoduje, że koło toczy się do przodu.
statyczne rozsuwanie rozsuwanie kół
(informacje na ten temat można znaleźć w sekcji Uruchamianie ruchu tocznego.)
kinetyczny opór toczenia
gdy koło się toczy, kilka czynników hamuje jego ruch.
odkształcenia elastyczne
ponieważ nawet twarde materiały mogą nieznacznie odkształcać się po przyłożeniu nacisku. Te odkształcenia na powierzchniach stykających się są głównymi czynnikami hamującymi ruch toczny.
lekkie odkształcenie podłoża i toczenia koła
nierówności powierzchni
powierzchnia koła i to, co się toczy, nie są idealnie gładkie. Mają nieprawidłowości.
Zbliżenie pokazuje chropowatość powierzchni
ta chropowatość powierzchni jest powodem odporności na ruch toczny. Powoduje „jiggle”, gdy koło się toczy.
tarcie molekularne
tarcie molekularne jest spowodowane przyciąganiem molekularnym lub adhezją materiałów. To jest jak czynnik „lepkości”. Kiedy materiały są spychane razem, siły molekularne próbują zapobiec ich rozerwaniu. Widać to w wysoce polerowanych metalach i niektórych materiałach, takich jak guma.
jako skrajny przykład można umieścić taśmę dwustronną na obręczy koła i zobaczyć opór toczenia z taśmy klejącej.
równanie tarcia tocznego
ogólne równanie tarcia tocznego to:
Fr = 8088>
gdzie:
- Fr jest siłą oporową tarcia tocznego
- µr jest współczynnikiem tarcia tocznego dla dwóch powierzchni (grecka litera „mu” sub r)
- N jest normalną siłą pchającą koło do powierzchni
to równanie jest prostą wersją oporu na ruch toczny. Bardziej złożone wersje obejmują wpływ średnicy koła i prędkości.
normalna siła
jeśli obiekt toczy się po równej powierzchni, normalna siła N jest ciężarem koła i dowolnego pojazdu pchającego oś koła.
współczynnik tarcia tocznego
przykłady współczynnika tarcia tocznego obejmują:
- koło pociągu na torze stalowym: 0,001
- zwykła Opona samochodowa na suchej nawierzchni: 0,015
- Opona samochodowa na suchej nawierzchni: 0.006-0.01
podsumowanie
tarcie toczne (lub opór toczenia) to siła oporowa, która spowalnia ruch toczącej się kulki lub koła.
gdy siła lub moment obrotowy są przyłożone do nieruchomego koła, statyczne tarcie toczne powstrzymuje ruch. Gdy koło się toczy, opór na ruch jest zazwyczaj kombinacją kilku sił tarcia w punkcie styku koła z podłożem lub inną powierzchnią.
prosta wersja równania tarcia tocznego jest podobna do standardowego równania tarcia.
toczenie z stemplami
zasoby i referencje
Referencje Rona Kurtus
strony internetowe
zasoby dotyczące tarcia – obszerna lista
tarcie toczne i opór toczenia – zawiera współczynniki – zestaw narzędzi inżynierskich
tarcie toczne – proste wyjaśnienie – Davidson College
Opór toczenia – Wikipedia
książki
Najwyżej oceniane książki na temat tarcia
Najwyżej oceniane książki na temat eksperymentów tarcia
pytania i komentarze
masz pytania, komentarze, lub opinie na ten temat? Jeśli tak, wyślij e-mail ze swoją opinią. Postaram się jak najszybciej się do ciebie odezwać.
Udostępnij tę stronę
kliknij przycisk, aby dodać zakładkę lub udostępnić tę stronę za pośrednictwem Twittera, Facebooka, poczty e-mail lub innych usług: