"Institute of Educational Policy" Books
4.9 Τριβή
4.9.1 Δυνάμεις τριβής
Ένα σώμα το οποίο εκτοξεύεται με κάποια αρχική ταχύτητα υ0 σε οριζόντιο δάπεδο, θα σταματήσει να κινείται ύστερα από κάποιο χρονικό διάστημα (εικόνα 4.54). Σύμφωνα με το 2° νόμο του Νεύτωνα θα πρέπει να δεχτούμε ότι το σώμα κατά την κίνηση του δέχεται συνεχώς την επίδραση μιας δύναμης Τ με φορά αντίθετη της ταχύτητας του, η οποία το επιβραδύνει και τελικά το αναγκάζει να ακινητοποιηθεί.
Ένα σώμα ισορροπεί πάνω σε κεκλιμένο επίπεδο (εικόνα 4.55). Σύμφωνα με τον 1° νόμο του Νεύτωνα θα πρέπει η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα να είναι ίση με μηδέν: ΣF=0 ή ΣFx = 0 και ΣFy = 0. Εύκολα διαπιστώνουμε ότι στον y-άξονα η συνιστώσα του βάρους By εξουδετερώνεται από την κάθετη αντίδραση Ν της επιφάνειας του κεκλιμένου επιπέδου. Στον x-άξονα, όμως, πρέπει να υποθέσουμε την ύπαρξη μιας δύναμης Τ, η οποία θα εξουδετερώνει τη συνιστώσα του βάρους Βx.
Από τα παραπάνω παραδείγματα φαίνεται ότι, όταν οι επιφάνειες δυο σωμάτων βρίσκονται σε επαφή, κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις, αναπτύσσονται δυνάμεις, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα ή να παρεμποδίζουν την κίνηση των σωμάτων ή να εμποδίζουν την έναρξη της κίνησής τους.
Οι δυνάμεις αυτές ονομάζονται δυνάμεις τριβής.
Σε σχέση με τις δυνάμεις τριβής η καθημερινή ζωή μας χαρακτηρίζεται από την εξής αντίφαση: από τη μια μεριά προσπαθούμε να τις εξαφανίσουμε και από την άλλη δε θα μπορούσαμε να ζήσουμε χωρίς αυτές. Πράγματι:
Ένα ποσοστό της ισχύος όλων των τροχοφόρων καταναλώνεται για την υπερνίκηση των δυνάμεων τριβής.
Η τριβή φθείρει και τελικά καταστρέφει τα κινητά τμήματα όλων των μηχανών. Γι' αυτό αναγκαζόμαστε να τα "λαδώνουμε" και να τα "γρασάρουμε".
Η μηχανή του αυτοκινήτου μας απαιτεί συχνή αλλαγή λαδιών, για να μην "κολλήσει", ενώ η αλυσίδα του ποδηλάτου μας χρειάζεται τακτικό "λάδωμα".
Επίσης, από τις δυνάμεις τριβής εξαρτώνται το βάδισμα μας, η δυνατότητα μας να συγκρατούμε στα χέρια μας οποιοδήποτε αντικείμενο, το ασφαλές "φρενάρισμα" ενός τροχοφόρου κ.ά..