Τριβή

Η Τριβή είναι δύναμη αντίστασης που εκδηλώνεται ενάντια σε οποιαδήποτε μετακίνηση μερών αυτού του σώματος ή στην σχετική κίνηση δύο σωμάτων που οι επιφάνειές τους εφάπτονται. Στη πρώτη περίπτωση εκδηλώνεται εσωτερική τριβή, στη δεύτερη (μεταξύ σωμάτων) εξωτερική τριβή. Η δύναμη τριβής διακρίνεται σε στατική τριβή όταν τα σώματα ισορροπούν και σε τριβή ολίσθησης όταν τα σώματα κινούνται και βρίσκονται σε επαφή οι μεταξύ τους επιφάνειες. Η δύναμη της τριβής οφείλεται σε ηλεκτροστατικές δυνάμεις ανάμεσα στα μόρια των δύο επιφανειών, είναι ευθέως ανάλογη με την κάθετη δύναμη Ν την οποία ασκεί το υποστήριγμα στο σώμα κάθετα στην επιφάνεια επαφής, ίση και αντίθετη με το βάρος W του σώματος και ανεξάρτητη από το εμβαδό της επιφάνεια επαφής.

Στατική τριβή

Η δύναμη της τριβής

Η στατική τριβή είναι η δύναμη που εμποδίζει ένα σώμα να κινηθεί όσο ακόμα το σώμα ισορροπεί. Το μέτρο της είναι ίσο με το μέτρο της εφαρμοζόμενης δύναμης που τείνει να κινήσει το σώμα και μπορεί να πάρει τιμές από μηδέν Νιούτον μέχρι μία μέγιστη τιμή που ισούται με μ_s·F_N. Όπου μ_s είναι ένα αδιάστατο μέγεθος που ονομάζεται συντελεστής στατικής τριβής και εξαρτάται από το πόσο τραχιά είναι μία επιφάνεια. Ο συντελεστής τριβής υπολογίζεται πειραματικά. F_N είναι η δύναμη που αναπτύσσεται ανάμεσα στα σώματα που εφάπτονται. Όταν η εξωτερική δύναμη ξεπεράσει την παραπάνω τιμή τότε το σώμα αρχίζει να ολισθαίνει και πλέον ασκείται σε αυτό τριβή ολίσθησης. Η τριβή ολίσθησης είναι λίγο μικρότερη από το μέγιστο της στατικής τριβής γιατί όταν το σώμα αποκτήσει ταχύτητα οι δυνάμεις τριβής ελαττώνονται ελαφρά. Η γενική σχέση της στατικής τριβής είναι η:

$\mathbf {F_{f}} \leq \mu _{s}F_{\mathrm {N} }$

Τριβή ολίσθησης

Η τριβή ολίσθησης είναι η δύναμη που αντιστέκεται στην σχετική κίνηση των σωμάτων που εφάπτονται και βρίσκονται σε κίνηση. Λέγεται επίσης και κινητική τριβή. Η φορά της τριβής ολίσθησης είναι πάντα αντίθετη προς την κατεύθυνση της κίνησης των εφαπτόμενων επιφανειών και μέτρο που δίνεται από την παρακάτω σχέση:

$\mathbf {F_{\kappa }} =\mu _{K}F_{\mathrm {N} }$

Όπου μ_κ ο συντελεστής τριβής ολίσθησης, σε αντιστοιχία με τον συντελεστή στατικής τριβής. Για όλες τις επιφάνειες με εξαίρεση τις πολύ λείες είναι ελαφρά μικρότερος από τον συντελεστή στατικής τριβής. Ο τύπος αυτός δεν ισχύει για την στατική τριβή, παρά μόνο όταν η στατική τριβή είναι οριακή, δηλαδή το σώμα είναι έτοιμο να κυλήσει.

Συντελεστές τριβής χαρακτηριστικών επιφανειών

Εφαπτόμενες επιφάνειες	μs	μκ
Χάλυβας με χάλυβα	0,75	0,57
Λάστιχο με μπετόν	1,0	0,8
Γυαλί με γυαλί	0,94	0,4
Πάγος με πάγο	0,1	0,03

Πηγές

• Physics - Raymond A. Serway, τόμος Ι
• Φυσική θετικής και τεχνολογικής κατεύθυνσης Α΄ λυκείου, ΟΕΔΒ