top of page

5. Opory ruchu

Oporami ruchu  - nazywamy wszystkie siły działające na poruszające się ciało fizyczne, które przeciwdziałają poruszaniu się tego ciała.

Opory ruchu mogą wynikać z poruszającego się ciała w powietrzu, płynie z tarcia pomiędzy powierzchniami.

Zjawisko tarcia jest powszechne. Dotyczy praktycznie wszystkich ciał poruszających się. Dlatego też, długo sądzono, że aby ciało się poruszało potrzebna jest stała siła. Tym uczonym, który na długi okres czasu zahamował rozwój dynamiki był sławny Arystoteles. Bazując na  obserwacji stwierdził, że wszystkie poruszające się ciała po ustaniu siły napędzającej po pewnym czasie zatrzymują się. Arystoteles nie miał możliwości obserwacji ciał poza atmosferą Ziemi, które poruszają się miliardy lat bez zmniejszenia prędkości. Galileusz odkrył, że to tarcie zmyliło Arystotelesa, wystarczy zlikwidować opory ruchu aby rozpędzone ciała poruszały się bez końca.

Przykładem oporów ruchu jest tarcie. Działa ono na styku dwóch powierzchni. Zjawisko to występuje, ponieważ powierzchnie nie są idealnie gładkie.

Tarcie - to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych.

Gdy jedna powierzchnia ciała trze o inną powierzchnie, to należy zauważyć, że siła tarcia zależy od siły nacisku trących powierzchni oraz od rodzaju samych powierzchni (metal o metal mniej trze niż guma o asfalt). Można zbadać zależność siły tarcia od siły nacisku (zwiększając masę ciała) na tych samych rodzajach powierzchni. Okazuje się, że siłą tarcia jest wprost proporcjonalna do siły nacisku. Skoro tak jest, to stosunek siły tarcia do siły nacisku musi być stały dla takich samych powierzchni. Współczynnikiem proporcjonalności jest liczba stała dla tych dwóch powierzchni i określa rodzaj trących się powierzchni. Liczbę tą nazwano współczynnikiem tarcia. Większa liczba oznacza, ze powierzchnie mocniej trą o siebie. Współczynniki wyznaczono i zebrano w tablicach fizycznych.

współczynnik tarcia

Zauważyć można, ze gdy pchamy jakiś przedmiot (ciągniemy), to więcej siły wkładamy gdy przedmiot jeszcze się nie porusza. Gdy już ruszymy przedmiot, to opory są mniejsze. Dlatego też dzielimy tarcie na statyczne i dynamiczne.

Siła tarcia statycznego - działa na ciało będące w spoczynku i przeciwdziała sile wprowadzającej to ciało w ruch

Siła tarcia dynamicznego - działa na ciało będące w ruchu i przeciwdziała sile  wprowadzającej to ciało w ruch.

Tarcie statyczne jest zawsze większe od tarcia dynamicznego.

Zauważyć można, ze gdy pchamy jakiś przedmiot (ciągniemy), to więcej siły wkładamy gdy przedmiot jeszcze się nie porusza. Gdy już ruszymy przedmiot, to opory są mniejsze. Dlatego też dzielimy tarcie na statyczne i dynamiczne. Różnica między wartością współczynnika tarcia statycznego, a dynamicznego może być różna

Dzięki tarciu jesteśmy w stanie chodzić. Gdyby idealnie wyszlifować powierzchnię to praktycznie niemożliwe byłoby poruszanie się.

Czasami zwiększamy tarcie np. zimą sypiemy piasek na chodnik (jezdnię). Czasami je zmniejszamy - smarujemy olejem łożyska.

PRZYKŁAD 1. Jaki jest współczynnik tarcia trących się powierzchni, jeżeli przesuwamy ciało o masie 50kg z siłą 100N?

Dane:                                                                   Rozwiązanie:

                                      

                               Skoro przesuwamy ciało z siłą 100N, to pokonujemy siłę tarcia dynamicznego o wartości 100N

                         Zakładamy tutaj minimalną siłę potrzebną na przesuwanie ciała

                       ​

                                  

                                   

​                                                                                 

          

​Odpowiedź: Współczynnik tarcia dynamicznego wynosi 0,2

bottom of page