Физика механика лекции и вопросы / OF1_6_Osnovy_teorii_uprugosti_Trenie_Elementy_g

Коэффициент трения скольжения

(Coefficient of sliding friction)

Коэффициент трения µ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. В зависимости от величины коэффициента трения скольжения пáры трения делят на две группы: фрикционные материалы, имеющие большой коэффициент трения (обычно 0,3÷0,35, редко 0,5÷0,6), и

антифрикционные, имеющие коэффициент трения без смазки 0,15÷0,12, при граничной смазке 0,1÷0,05.

Значения коэффициента трения скольжения для некоторых пар материалов

Трение качения

(Rolling friction)

Силы трения возникают и при качении тела.

Однако силы трения качения обычно достаточно малы, и при решении простых задач этими силами пренебрегают.

При больших скоростях качения, сопоставимых со скоростью распространения деформации в теле, сопротивление перекатыванию резко увеличивается и тогда выгоднее переходить к трению скольжения.

1.6.6. Гидродинамикаа

Гидроаэромеханика – раздел механики, посвящённый изучению равновесия и движения жидких и газообразных сред и их взаимодействия между собой и с твёрдыми телами.

Гидромеханика – раздел гидроаэромеханики, в котором изучаются движение и равновесие несжимаемых жидкостей и их взаимодействие с твёрдыми телами.

Гидродинамика – раздел гидромеханики, в котором изучается движение несжимаемых жидкостей и их взаимодействие с твёрдыми телами или поверхностями раздела с другой жидкостью (газом).

Некоторые понятия гидродинамики

Струя – форма течения жидкости или газа, при которой жидкость (газ) течёт в окружающем пространстве, заполненном жидкостью (газом) с отличающимися от струи параметрами (скоростью, температурой, плотностью, составом и т.п.).

Линия тока – кривая, касательная к которой в данной точке совпадает с направлением скорости течения в данной точке.

Трубка тока – часть жидкости, ограниченная линиями тока.

Различают два вида движения жидкости – ламинарное и турбулентное.

Ламинарное (слоистое) течение – течение, при котором жидкость (или газ) перемещается слоями без перемешивания.

Ламинарное течение

(Laminar flow)

Распределение скоростей при ламинарном течении

Турбулентность

(Turbulence)

Турбулентное (вихревое) течение – движение с завихрениями. Вектор скорости при турбулентном движении в каждой точке беспорядочно изменяется.

Турбулентность – это сложное движение жидкости (газа), хаотичное в масштабах, существенно превышающих молекулярные.

Турбулентное течение – форма течения жидкости или газа, при которой вследствие наличия в течении многочисленных вихрей различных размеров жидкие частицы (газ) совершают хаотические неустановившиеся движения по сложным траекториям.

1.6.8. Вязкое трение; вязкостькость

Вязкость или внутреннее трение – свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

При сухом трении может возникнуть сила трения покоя, при вязком – силы трения покоя нет.

Вязкость присуща всем реальным жидкостям и газам. Вязкость проявляется в том, что возникшее в жидкости или газе движение после прекращения действия причин, его вызвавших, постепенно прекращается.

При ламинарном течении среды вязкость проявляется в том, что при сдвиге соседних слоёв среды относительно друг друга возникает сила противодействия – напряжение сдвига, которое для обычных сред пропорционально скорости относительного сдвига слоёв (гипотеза Ньютона).

Схема сил внутреннего трения в вязкой жидкости – течение Куэтта

(Couette flow)