Тертя

Тертя́ — сукупність явищ, що спричиняють опір рухові одне відносно одного макроскопічних тіл (зовнішнє тертя) або елементів одного і того ж тіла (внутрішнє тертя), при якому механічна енергія розсіюється переважно у вигляді тепла. Зовнішнє тертя відбувається на границі контакту двох твердих тіл. Внутрішнє тертя виникає у потоках рідини або при деформації твердого тіла, між частинами, що переміщуються одна відносно одної.

Зовнішнє тертя (тертя) — явище опору відносному переміщенню, яке виникає між двома тілами в зонах контакту їх поверхонь, тангеціально до них. (ДСТУ 2823-94)

Сила, що виникає у результаті тертя має назву — сила тертя.

Види зовнішнього тертя

При наявності відносного руху двох тіл, що контактують між собою сили тертя, котрі виникають при цьому, можна поділити на:

• Тертя руху — зовнішнє тертя двох тіл, що рухаються одне відносно одного, до якого відносяться:
  • Тертя ковзання — зовнішнє тертя руху, під час якого швидкості тіл в точках дотику відрізняються за величиною і (чи) напрямком і діє на тіло у напрямку, протилежному до напрямку проковзування;
  • Тертя кочення — тертя руху, під час якого швидкості тіл однакові за величиною і напрямком, принаймні, в одній точці зони контакту і виникає при коченні одного з двох контактуючих тіл одне відносно одного;
  • Тертя кочення з проковзуванням — тертя руху двох тіл з одночасним тертям кочення і ковзання в зоні контакту.
• Тертя спокою — тертя між двома твердими тілами за відсутності їх руху одне відносно одного. Це вид тертя виникає між двома тілами, котрі перебувають у взаємному контакті, і перешкоджає виникненню відносного руху. Його слід подолати для того, щоб привести у рух одне відносно одного два контактуючих тіла. Сила тертя спокою діє протилежно до напрямку ймовірного руху.

Фізична природа

Фізична природа тертя до кінця не вивчена. Існують різні наукові школи, які трактують природу тертя з різних позицій, наприклад з точки зору фізики металів, електричної природи і т.д.

Кількісно прояв тертя між твердими тілами описується силою тертя.

Явище внутрішнього тертя у рідинах та газах називається в'язкістю.

Дисипація енергії

При терті енергія макроскопічного механічного руху переходить в енергію мікроскопічного руху атомів та молекул. Людство навчилося використовувати цей ефект для добування вогню.

Електризація тертям

Докладніше у статті Трибоелектричний ефект

При терті поверхні багатьох тіл заряджаються, що свідчить про електростатичну природу тертя. Цей процес використовується для створення статичних зарядів. Одним із найпоширеніших прикладів такої електризації тертям у сучасному світі є електризація барабана у фотокопіювальній машині. За допомогою електризації тертям можна створювати дуже великі напруги, як, наприклад, у електростатичному генераторі Ван де Граафа.

Змащення

Розрізняють тертя без мастильного матеріалу (сухе тертя) і тертя з мастильним матеріалом, що підводиться у зону тертя. Для зменшення тертя використовуються різноманітні мастила та способи його подавання в зону тертя. За умовами тертя в умовах змащення класифікують наступні види:

• Газове (рідинне, тверде) — мащення, в умовах якого розділення поверхонь тертя тіл, що рухаються одне відносно одного, відбувається за рахунок газоподібного (рідкого, твердого) мастильного матеріалу. Його різновиди:
  • гідродинамічне (газодинамічне) мащення — рідинне (газове) мащення, в умовах якого повне розділення поверхонь тертя відбувається за рахунок тиску, що самочинно виникає в шарі рідини (газу) під час руху поверхонь одна відносно одної;
  • гідростатичне (газове) мащення, в умовах якого повне розділення поверхонь тертя тіл, що перебувають у стані відносного руху чи спокою, відбувається за допомогою рідини (газу), що подається під зовнішнім тиском між поверхнями тертя.
  • еласто-гідродинамічне мащення — мащення, в умовах якого характеристики тертя і товщина плівки рідкого мастильного матеріалу між двома поверхнями, що рухаються одна відносно одної, визначаються пружними властивостями матеріалів поверхонь тертя, а також реологічними властивостями мастильного матеріалу.
• Граничне мащення — мащення, в умовах якого тертя та зношування поверхонь, що рухаються одна відносно одної, визначаються їх властивостями, а також тими властивостями мастильного матеріалу, які відрізняються від об'ємної в'язкості.
• Змішане мащення — мащення, під час застосування якого відбувається частково гідродинамічне, а частково граничне мащення.

У зворотній задачі для збільшення тертя поверхні, які можуть ковзати одна відносно іншої, роблять шорсткими. Цій меті служить також і форма підошв взуття.

Див. також

• Сила тертя
• Коефіцієнт тертя

Література

• Закалов О. В. Основи тертя і зношування в машинах: Навчальний посібник / О. В. Закалов, І. О. Закалов. – Тернопіль: Видавництво ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. – 322 с.
• Чолпан П. П. Фізика. К.: Вища школа. 2003. - 507 с. ISBN 966-642-112-7
• Теорія механізмів і машин/ А. С. Кореняко; Під ред. М. К. Афанасьєва. - К. : Вища шк. Головне вид-во, 1987. - 206 с.

Посилання

• Проблеми трибології], міжнародний науковий журнал, видається з 1996 р.
• Трение, Износ, Смазка, електронний науково-технічний журнал про тертя.
• Трение и Износ, міжнародний науковий журнал присвячений проблемам тертя, зношення та мащення, видається Національною Академією Наук Білорусі з 1980 р.
• Journal of Tribology, міжнародний журнал про тертя.
• Wear, міждународний журнал про тертя і зношення.
• Обзор : Трение. Триботехника - наука о трении., довідкові таблиці значень коефіцієнтів тертя.

Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.