Ruch względny w tarciu: co, przykłady, kilka faktów

by

W tym poście omówimy ruch względny w tarciu, przykłady z nim związane oraz zastosowania. 

Tarcie obejmujące dwie stykające się i poruszające się względem siebie powierzchnie jest znane jako tarcie kinetyczne. Tarcie obejmujące dwie stykające się i poruszające się względem siebie powierzchnie jest znane jako tarcie kinetyczne. 

W rezultacie ruch ciała jest analizowany pod kątem prędkości ciała względem innego poruszającego się ciała, przy założeniu, że poruszające się ciało znajduje się w stanie statycznym. Albo mówimy, że rama poruszającego się ciała jest uważana za układ odniesienia dla drugiego poruszającego się ciała (dla którego chcemy analizować ruch).

Na przykład; pasażer siedzący w samochodzie nie ma prędkości w stosunku do samochodu, ale ma taką samą prędkość jak samochód w stosunku do drogi. Pomysł ruch względny jest obliczany za pomocą prędkości względnej, prędkość względna lub przyspieszenie względne. 

Siły tarcia opierają się ruchowi względnemu między stykającymi się powierzchniami .

Tarcie jest wszechobecną siłą, która stawia opór względnemu ruchowi między ciałami w kontakcie, a jednocześnie pozwala ciału się poruszać. Chociaż tarcie jest wszechobecną siłą, jego zachowanie jest dość złożone i mało znane. Bez względu na to, jakie interpretacje możemy uzyskać, musimy w znacznym stopniu polegać na doświadczeniach. Można jeszcze poradzić sobie z jego bardziej podstawowymi cechami ogólnymi i nauczyć się, jak działa w określonych sytuacjach. 

Tarcie jest zwykle równoległe do powierzchni oddziałującej między powierzchniami i zwykle w płaszczyźnie, która opiera się ruchowi lub zamierzonemu ruchowi jednostek względem siebie. Opór między dwiema stykającymi się ze sobą powierzchniami i poruszającymi się względem siebie jest znany jako tarcie kinetyczne. 

Opór to siła, która zapobiega ślizganiu się lub toczeniu jednego ciała stałego po drugim. Siły tarcia, takie jak trakcja wymagana do chodzenia bez poślizgu, mogą być korzystne, ale mogą zapewniać znaczne opory ruchu. Około 20% mocy silnika pojazdu jest wykorzystywane do pokonania sił tarcia w elementach roboczych. 

Siły przyciągania, zwane adhezją, pomiędzy strefami styku powierzchni, które zawsze są mikroskopijnie nierówne, wydają się być głównym źródłem tarcia między metalami. Ścinanie tych „spawanych” połączeń powoduje tarcie, podobnie jak niedoskonałości szorstkiej powierzchni przebijającej się przez gładszą teksturę. 

Czym jest ruch względny w tarciu? 

Ruch dwóch ciał, których powierzchnia styka się ze sobą. 

Kiedy badamy ruch dwóch oddziałujących ze sobą ciał, których powierzchnie stykają się ze sobą, nazywamy ruchem względnym, a siła tarcia jest siłą kontaktu, która przeciwstawia się względnemu ruchowi między dwoma ciałami. 

Ruch względny w przykładach tarcia 

Tarcie pomiędzy dwoma obiektami, które stykają się i przemieszczają względem siebie, jest znane jako tarcie kinetyczne. 

Istnieją różne przykłady tarcia omówione poniżej; 

Tarcie kinetyczne utrudnia toczenie się krążka hokejowego po lodzie

Tarcie to opór, który występuje, gdy dwie jednostki poruszają się przeciwko sobie. Ciepło powstaje, gdy coś porusza się szybciej po powierzchni. Gdy profesjonaliści hokejowi popychają krążek do przodu, tarcie generuje niewielką ilość ciepła, lekko topiąc lód i ułatwiając poruszanie się krążkiem. 

Podczas próby przesuwania dużej skrzyni po betonowej podłodze:  

Może się okazać, że będziesz musiał naciskać coraz bardziej na pudełko, aż w końcu się poruszy. Oznacza to, że tarcie statyczne reaguje na twoje działania, zwiększając się do tego samego poziomu i odwrotnie, co pchanie. Jeśli jednak naciśniesz wystarczająco mocno, pojemnik wydaje się ślizgać i zaczyna się poruszać.

Aby cokolwiek ruszać, gdy zacznie się ruszać:

Łatwiej jest utrzymać wszystko w ruchu po rozpoczęciu, co pokazuje, że siła tarcia kinetycznego jest mniejsza w porównaniu ze współczynnikiem tarcia statycznego. Jeśli zwiększymy wagę kontenera, na przykład ustawiając na nim kontener, będziesz musiał więcej pracować, aby go wprawić w ruch. Dodatkowo, gdybyśmy posmarowali beton, uruchomienie skrzyni i utrzymanie jej w ruchu byłoby znacznie łatwiejsze. 

Aplikacja ruchu względnego 

Te same fundamentalne zasady, które obowiązują, gdy spoczywasz na ziemi, rządzą, jeśli jesteś w dowolnym układzie odniesienia, podróżując ze stałą prędkością względem ziemi. 

Istnieje wiele zastosowań ruchu względnego; tak jak jeśli jedna osoba przechodzi przez jezdnię, oszacuje prędkość pojazdów poruszających się po drodze w odniesieniu do własnej prędkości, a następnie przejdzie przez jezdnię w zależności od czasu, w którym pojazd do niej dojedzie.  

Podobnie można obliczyć, ile czasu zajmie szybszemu samochodowi dotarcie do wolnego samochodu, korzystając ze względnej prędkości dwóch samochodów. Musimy odjąć prędkość samochodu, którego jesteśmy świadkami, od prędkości drugiego samochodu, aby uzyskać względną prędkość dwóch samochodów. 

ruch względny w tarciu
Źródło obrazu: żwawa koza

Czy widziałeś kiedyś pociąg, który zatrzymał się na peronie i zauważyłeś, że jedzie do przodu inny pociąg? Chociaż stałeś nieruchomo, czy czułeś się, jakbyś podróżował wstecz? 

Jadący pociąg (B) wydaje się jechać z prędkością v odległą od Ciebie, siedzącego na zatrzymanym pociągu (A) lub osoby na peronie. Niemniej jednak, z perspektywy pasażera jadącego pociągu, stacja i pociąg zatrzymany na stacji wydają się jechać w przeciwnych kierunkach z tą samą prędkością lub, mówiąc inaczej, z przeciwną prędkością.

We wszystkich tych okolicznościach tak naprawdę obliczamy prędkość w porównaniu z obserwatorem.  

Często zadawane pytania | Często zadawane pytania  

Pyt. Jaka jest różnica między ruchem względnym a ruchem? 

Ans. W rzeczywistości ruch względny i ruch to te same rzeczy. 

Jak powiedziałeś, ruch to zmiana położenia względem czasu, jednak twoja koncepcja ruchu względnego jest błędna. Zmiana położenia względem punktu w przestrzeni w czasie nazywana jest ruchem względnym. W rzeczywistości ruch względny i ruch to te same rzeczy. 

Pyt. Jakie znaczenie ma odległość względna? 

Odp. Polegamy na ludziach z innych dziedzin, jeśli chodzi o towary, których potrzebujemy, dlatego odległość i względna pozycja są niezbędne. Wzajemne połączenie to stan polegania na innych. Polegają na nas w przypadku niektórych towarów i działań, a my polegamy na nich w przypadku innych. 

Pyt. Czy możliwa jest zmiana odległości względnej? 

Ans. Nie, nie jest to możliwe.

Termin „odległość” określa odległość między dwoma obiektami. Nie ma czegoś takiego jak „odległość względna”, którą wydaje się, że mieszasz ze względną prędkością. W świecie rzeczywistym odległości między obiektami nie zmieniają się ani nie zależą od zmian w układach odniesienia. 

Pyt. Czy tarcie opiera się ruchowi lub sile? 

Odp. Tarcie to siła, która działa przeciwstawiając się twojej sile pchania. Jest to siła przeciwstawiająca się ruchowi pomiędzy dwiema powierzchniami dotykowymi. Za każdym razem, gdy próbujesz przesunąć dwie powierzchnie nad sobą, tarcie uniemożliwia ci to. 

Pyt. Czy tarcie statyczne może wywołać ruch? 

Odp. Tarcie nie powoduje ruchu. To mechanizm, który rozprasza energię. Aby przekroczyć próg tarcia statycznego, należy dodać dodatkową energię. Tak, tarcie pomaga zwierzętom i pojazdom uzyskać przyczepność, której potrzebują do poruszania się. 

Przeczytaj także: