Trecia sila

Trecia sila pôsobí proti relatívnemu pohybu medzi plochami. Rozlišujeme statické a kinetické trenie.

Druhy trenia

Statické trenie ( $T_s$ ): bráni začiatku pohybu; môže nadobúdať hodnoty od 0 po maximum.
Kinetické trenie ( $T_k$ ): pôsobí proti pohybu, keď sa plochy vzájomne kĺžu.

Trecia sila

T = \mu N

μ je koeficient trenia (bezrozmerný), N je normálová sila.

Typ	Koeficient	Typický rozsah
Statické $\mu_s$	Väčší	0,3 – 0,8
Kinetické $\mu_k$	Menší	0,2 – 0,6

Kocka hmotnosti 10 kg na podložke s μk = 0,4. Nájdite kinetickú treciu silu.

$N = mg = 10 \times 9{,}8 = 98 \text{ N}$

$T_k = 0{,}4 \times 98 = 39{,}2 \text{ N}$

Prax: brzdenie automobilu

Keď vodič stlačí brzdový pedál, brzdové platničky tlačia na kotúč. Na suchej vozovke ( $\mu_k \approx 0{,}7$ ) pôsobí na náprave osobného auta (1 200 kg) normálová sila cca 11 760 N, čo dáva brzdnú treciu silu asi 8 230 N na nápravu – pri 60 km/h to zodpovedá brzdnej dráhe cca 20 m. Na mokrej ceste $\mu_k$ výrazne klesá, preto sa brzdné dráhy za dažďa predlžujú.

Prax: chôdza a šmykanie sa na ľade

Pri chôdzi zabezpečuje statické trenie medzi podrážkou a zemou pohon dopredu. Na suchom betóne $\mu_s \approx 0{,}8$ ; na mokrom ľade len $\mu_s \approx 0{,}05$ . Maximálna sila statického trenia na ľade klesá takmer na nulu – aj malý krok spôsobí šmyk, preto je chôdza po ľade nebezpečná.

Prax: krieda pre lezenie po skalách

Lezci si potierajú ruky uhličitanom horečnatým (kriedou), aby zvýšili $\mu$ medzi pokožkou a skalom z asi 0,5 (vlhké) na viac ako 1,0 (suché). Vyšší $\mu$ znamená väčšiu maximálnu treciu silu pri rovnakej sile úchopu, čím sa znižuje riziko zošmyknutia z chytu.

Tip

Kde vidíme trenie? Pneumatiky a brzdy áut, podrážky topánok, brzdové čeľuste bicyklov, brúsny papier, dopravníkové pásy a písanie ceruzkou – všade hrá trenie úlohu. Inžinieri ho snažia zvýšiť (prihúžvané pneumatiky, gumené podrážky) alebo znížiť (mazací olej v motoroch, PTFE v nepriľnavých panviciach).

Cvičné príklady

Krabica hmotnosti 5 kg na podlahe (μk = 0,3). Nájdite treciu silu (g = 10 m/s²).

Zobraziť odpoveď

N = 50 N. T = 0,3 × 50 = 15 N