Trenie

Model vzniku trenia - prehnaná drsnosť trecích plôch

Trenie je jav, ktorý vzniká pri pohybe telesa po telese. Väčšinou sa trením myslí trenie medzi pevnými telesami, trenie s kvapalnými alebo plynnými telesami sa označuje ako odpor prostredia.

Pri každom trení existuje trecia sila, ktorá pôsobí vždy proti smeru pohybu (príp. proti zmene pokojového stavu pri pokojovom trení). Mechanická práca potrebná na prekonanie trecej sily sa mení trením prevažne na teplo.

Pokojové trenie

Pokojové trenie je trenie, vznikajúce medzi telesami, ktoré sa vzhľadom k sebe nepohybujú – sú v pokoji.

Výpočet pokojovej trecej sily

$F_{t}=f_{0}.F_{n}\,$

f₀ – je súčiniteľ pokojového trenia (-)

F_n – je kolmá tlaková sila medzi telesami (napr. tiaž telesa) v (N)

Pokojové trenie býva väčšie ako šmykové trenie medzi rovnakými telesami.

Súčiniteľ pokojového trenia

Súčiniteľ pokojového trenia je fyzikálna veličina, ktorá udáva pomer trecej sily a kolmej tlakovej sily pri pokojovom trení. Hodnota súčiniteľa pokojového trenia závisí na konkrétnej dvojici látok na povrchu telies, medzi ktorými je pokojové trenie.

Súčiniteľ pokojového trenia býva väčší než súčiniteľ šmykového trenia pre rovnaké telesá.

Symbol veličiny a jednotky

• Symbol: f₀
• Jednotky: bezrozmerná veličina (-)

Metódy zisťovania

• experimentálne
• výpočtom:

$f_{0}={\frac {F_{t}}{F_{n}}}\,$

kde

F_t – je pokojová trecia sila v (N)

F_n – je kolmá tlaková sila medzi telesami (napr. tiaž telesa) v (N)

Prehľad súčiniteľa pokojového trenia

Materiál 1	Materiál 2	Hodnota súčiniteľa pokojového trenia
oceľ	oceľ	0,4
oceľ	drevo	0,55
guma	ľad	0,15
guma	mokrý asfalt	0,35
guma	suchý asfalt	0,55

Šmykové trenie

Šmykové trenie je trenie, ktoré vzniká pri posuvnom pohybe medzi telesami.

Výpočet šmykovej trecej sily

$F_{t}=f.F_{n}\,$

kde

f – je súčiniteľ šmykového trenia (-)

F_n – je kolmá tlaková sila medzi telesami (napr. tiaž telesa) v (N)

Súčiniteľ šmykového trenia

Súčiniteľ šmykového trenia je fyzikálna veličina, ktorá udáva pomer trecej sily a kolmej tlakovej sily pri šmykovom trení. Hodnoty súčiniteľa šmykového trenia závisia od konkrétnej dvojice látok na povrchu a drsnosti telies, medzi ktorými šmykové trenie prebieha.

Symbol veličiny a jednotky

• Symbol: f
• Jednotky: bezrozmerná veličina (-)

Metódy zisťovania

• experimentálne
• výpočtom:

$f={\frac {F_{t}}{F_{n}}}\,$

kde

F_t – je šmyková trecia sila v (N)

F_n – je kolmá tlaková sila medzi telesami (napr. tiaž telesa) v (N)

Prehľad súčiniteľa šmykového trenia

Materiál 1	Materiál 2	Hodnota šmykového trenia
oceľ	oceľ	0,1
oceľ	drevo	0,35
drevo	drevo	0,3
oceľ	ľad	0,027
drevo	ľad	0,035

Valivý odpor

Valivý odpor pri deformácii podložky

Valivý odpor a rameno valivého odporu pri deformácii kolesa

Valivý odpor je druh trenia, ktorý vzniká medzi telesom kruhového prierezu pri jeho valivom pohybe a podložkou.

Výpočet valivého odporu

$F_{t}={\frac {\xi .F_{n}}{R}}\,$

kde

ξ – je rameno valivého odporu v (m)

F_n – je kolmá tlaková sila medzi telesami (napr. tiaž telesa) v (N)

R – je polomer prierezu telesa v (m)

Valivý odpor je pre rovnakú prítlačnú silu F_n výrazne menší ako šmykové trenie.

Rameno valivého odporu

Rameno valivého odporu (súčiniteľ valivého trenia) je fyzikálna veličina, ktorá udáva pomer veľkosti valivého odporu a kolmej tlakovej sily medzi telesami (podložkou a kolesom) pri jednotkovom polomere kolesa.

Hodnoty ramena valivého odporu závisia na konkrétnej dvojici látok telies, medzi ktorými je valivý odpor.

Príklad hodnôt súčiniteľa valivého trenia

Rozhranie	Súčiniteľ trenia
drevo-drevo	0,0008 m
oceľ-oceľ	0,0003 m
pneumatika-asfalt	0,0016 m
oceľové koleso-koľajnica	0,0005 m