12 Tření, valivý odpor II - realisticky.cz

1 1 T en a valiv odpor II P edpoklady: 010211 P . 1: Navrhni zp sob, jak ur it koeficient t en mezi dv ma povrchy, a ov jej v praxi. Ze vzorce pro t ec s lu vyj d me f: tFNf= tFfN=. Sta zm it t ec s lu a kolmou tlakovou s lu, kter ji zp sobuje. Koeficient ur me jako jejich pod l. T en vznik najednou dv ma mechanismy: Oba povrchy jsou nerovn . P i vz jemn m pohybu se jejich nerovnosti navz jem od raj jedna o druhou, obru uj se a deformuj . Na v echny tyto d je je nutn s la, kterou v makroskopick m m tku vn m me jako t en.

2 Tento mechanismus dob e vysv tluje, pro je mezi drsn j mi povrchy v t t en , i vyu it brusn ho pap ru, kter m m eme vyhladit povrch opracov van ho p edm tu. Druhou st s ly zp sobuje vz jemn p itahov n povrchov ch stic obou p edm t . Kv li tomuto p itahov n se t ec s la vyskytuje i mezi libovoln hladk mi povrchy. Pr v p ilnavost pneumatik k povrchu vozovky m na sv dom v t inu t en , kter dr automobily na silnici. P ilnavost pneumatik k vozovce se sni uje p i ni ch teplot ch a proto se na zimn obdob vyr b j speci ln zimn pneumatiky, kter maj p i ni ch teplot ch p ilnavost v t.

3 Elem dez nu pneumatiky je v p pad de t odv d t vodu tak, aby zbytek povrchu pneumatiky dol hal p mo na vozovku a mohla se uplatnit p ilnavost gumy pneumatiky k asfaltu, ze kter ho je vyrobena silnice. U r zn ch povrch se oba mechanismy uplat uj do r zn m ry. Z obou mechanism vypl v , t ec s la nem e b t celou dobu stejn , neust le se m n kolem n jak hodnoty st edn hodnoty. Pr v tato st edn hodnota je ur ena vzorcem. Vzorec je v ak pouze p ibli n , proto e n m celkov zachycuje p soben drobnost obou povrch , kter nejsme schopni v po tem ani m en m zachytit.

4 Vzorec pro t en je prvn m p kladem z podstaty nep esn ch vzorc . Vzorec v sob obsahuje zna n zjednodu en skute nosti a z podstaty v ci vypl v , e poskytuje pouze p ibli n (ale dost p esn na to, aby se vyplatilo ho pou vat) v sledky. Proto tak vzorec neobsahuje dnou z vislost na rychlosti, kter sice existuje, ale jej vliv je p i mal ch rychlostech velmi mal . P . 2: Zkus kvalitativn vysv tlit, pro se ve vzorci pro t ec s lu nevyskytuje velikost ploch, kter se o sebe t ou. Z obou mechanism vzniku t en vypl v , e t en bude v t pokud: jsou ob plochy v ce p itla eny k sob , jsou ob plochy v t (t e se v ce nerovnost , v ce sti se vz jemn p itahuje).

5 Pokud mezi dv ma plochami p sob ur it kolm tlakov s la, znamen : v t plocha v t t ec s lu kv li v t plo e, ale z rove men t ec s lu kv li men mu p itla ov n (tlakov s la se rozprost e na v t plochu) t ec s la nemus na velikosti plochy z viset. 2 men plocha men t ec s lu kv li men plo e, ale z rove v t t ec s lu kv li v t mu p itla ov n (tlakov s la se rozprost e na men plochu) t ec s la nemus na velikosti plochy z viset. P . 3: Najdi v ka dodenn praxi p klady situac , ve kter ch je v hodn , co nejv t t en.

6 Jak m zp sobem se zaji uje dostate n velikost t ec s ly v takov ch p padech? T en mezi silnic a kolem, umo uje automobil m zat et a brzdit: Speci ln slo en gumy, ze kter se vyr b pneumatiky, zvy uje p ilnavost k silnici, odli n slo en letn ch a zimn ch pneumatik. Karos rie z vodn ch voz m takov tvar, aby vznikala s la, kter p itla uje automobil k silnici. T en mezi chodn kem a obuv umo uje ch zi: podr ky (materi ly s velkou p ilnavost ), tvar, posyp n led . T en mezi brzdou a kolem zastavuje auta (kola.)

7 Speci ln materi ly brzdy a kola (velk t en , velk trvanlivost), velk s la, kterou brzda tla na kolo (posilova e, p ka u ). atd. P . 4: Najdi v ka dodenn praxi p klady situac , ve kter ch je v hodn , co nejmen t en . Jak m zp sobem se zmen uje velikost t ec s ly v takov ch p padech? T en p i posouv n p edm t : podkl d n v le ky nebo pou it kol, pou it mazadel l tky, kter zabr n p m mu dotyku obou p edm t a sni uje jejich t en (olej u stroj , voda u tobog nu stejn efekt, kter mu se sna me zabr nit u pneumatik), pohyb po vzduchov m nebo magnetick m pol t i (mezi p edm ty je vzduch, p edm ty se nedot kaj ).

8 T en p i ot en p edm t : pou it kuli kov ch nebo v le kov ch lo isek (kola, auta, ..), pou it mazadel. Pou it kol t en podstatn zmen , ale t en nezmiz pln . T ec s la, kter tak vznik , se naz v valiv t en (nebo tak valiv odpor ) a m podobn vlastnosti jako t en smykov . P sob v dy proti sm ru pohybu, z vis na kolm tlakov s le na podlo ku a kvalit ch a pevnosti sty n ch ploch. Nav c z vis na jedn veli in , kter u smykov ho t en roli nehraje. P . 5: Najdi veli inu, kter ovliv uje velikost valiv ho t en a neuva ujeme ji u smykov ho t en.

9 J zda na kole je pohodln j pokud m kolo velk kola. Na mal ch kolech je j zda nam hav j v t polom r kola z ejm znamen men t en . Velikost valiv ho t en je d na vzorcemtvNFR =, kde N je velikost kolm tlakov s ly, R je polom r val c ho se p edm tu a je koeficient valiv ho odporu ( ast ji naz van rameno valiv ho odporu). 3 P . 6: Ur i, v jak ch jednotk ch se ud v rameno valiv ho odporu. Vyj d me koeficient ze vzorce: tvtvF RNFRN = = Dosad me jednotky: 1N 1m1m1 NtvF RN === Rameno valiv ho odporu se ud v v metrech.

10 P . 7: Zkus naj t p iny toho, e dn iv organismus nevyu v ke sv mu pohybu kola. Kolo je zcela odd leno do h dele (a t m i zbytku automobilu) iv organismus by nemohl tuto svoji st vy ivovat. Kola znamenaj podstatnou levu p i p eprav po upraven ch cest ch, v ter nu p li v hodn nejsou. P . 8: Ur i koeficient valiv ho odporu pro pohyb automobilu na asfaltov silnici, pokud je na vodorovn silnici mo n roztla it automobil o hmotnosti 1600 kg ji silou 300 N. Pr m r kol je 60 cm. S la, kterou automobil roztla ujeme, se mus rovnat valiv mu odporu automobilu dosad me do vztahu pro valiv odpor .