Jaký je koeficient tření?

Tření je odporová síla produkující teplo generované pohybem dvou kontaktních povrchů proti sobě. Je to nepřímo produkt jedné ze čtyř známých základních sil. Tření systému nelze předurčit přísně z teoretických prvních principů. Matematicky, výraz pro tření zahrnuje jednu konstantu, která zahrnuje všechny příčinné faktory - koeficient tření (COF), symbolizovaný řeckým dopisem, μ. Rovnice je jednoduše napsána f _x = μ x f, kde f x definuje formu a míru tření, zatímco f je kolmá nebo „normální“ síla vyvíjená oběma povrchy; Jednotlivé přispívající faktory odolávají úplnému vysvětlení nebo kvantifikaci. Základní síla zodpovědná za většinu tření je také ta, která umožňuje tvorbu chemických vazeb - elektrostatický forcE. Při počátečním zvážení se může zdát, že gravitace je zdrojem tření, protože síla dolů v důsledku gravitace je zdrojem proměnné F. Ve skutečnosti je však koeficient měřítkem „lepivosti“ mezi oběma povrchy, a to je určeno na mikroskopické úrovni elektrickým nábojemům, aby se zabránilo „jejich“ dohromady. Taková vazba je charakteristikou lepidel používaných k stmelení dvou povrchů dohromady.

, že tomu tak je, je dobře ilustrován moderním polymerem, polytetrafluorethylenem (PTFE). Nejznámější pod jejím značkou DuPont ™, Teflon®, PTFE vykazuje pouze velmi slabě atraktivní londýnské disperzní elektrostatické síly. To dává PTFE koeficient tření mezi „nejvyššími třemi“ známými-přibližně 0,05-0,10. Pokud by koeficient tření byl produktem gravitace, chemie povrchů by nehmota a takové látky, které by nebyly tak ekonomicky důležité jako jsou.

Existují způsoby, jak snižovat tření, aniž by v jistém smyslu měnily materiály, ze kterých jsou povrchy vyrobeny. Koeficient tření pro systém může být účinně snížen poskytnutím tenké vrstvy maziva. Alternativně je často možné snižovat tření vložením přikrývky plynu mezi povrchy, což snižuje zjevnou hmotnost povrchu nahoře a eliminuje výrobní nedostatky, jako je drsnost povrchu. Změna účinné hmotnosti snižuje normální sílu, zatímco nedostatek nedostatků mění koeficient tření; Obě matematicky snižují výslednou sílu tření. Inženýři využili fenomén vrstvy plynu k vývoji vznášejících se pro cestování na pozemcích i vodních površích.