Сила статическая: Сила как физическое качество. Абсолютная и относительная сила

Содержание

Сила как физическое качество. Абсолютная и относительная сила

Сила – с давних пор характеризуется как способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему посредством мышечных усилий. 

То есть под этим понятием подразумевают любую способность человека  напряжением мышц преодолевать механические и биомеханические силы, препятствующие действию, противодействовать им, обеспечивая тем самым эффект действия (вопреки препятствующим силам тяжести, инерции, сопротивления внешней среды и т.п.) (Л. П. Матвеев, 1991).

Сила — одно из важнейших физических качеств в аб­солютном большинстве видов спорта. Поэтому ее разви­тию спортсмены уделяют исключительно много внимания.

В зависимости от условий, характера и величины про­явления мышечной силы в спортивной практике принято различать несколько разновидностей силовых качеств.

Чаще всего сила проявляется в движении, т. е. в так называемом динамическом режиме («динамичес­кая сила

»). Иногда же усилия спортсмена движением не сопровождаются. В этом случае говорят о статичес­ком  (или изометрическом) режиме работы мышц («статическая сила») (С. М. Вайцеховский, 1971).

Абсолютная и относительная сила

Оценивая величину усилия в том или ином упражне­нии или простом движении, применяют термины «абсо­лютная» и «относительная» сила.

Абсолютная сила — предельное, максимальное усилие, которое спортсмен может развить в динамичес­ком или статическом режиме. Примером проявления абсолютной силы в динамическом режиме является под­нимание штанги или приседание со штангой предельного веса. В статическом режиме абсолютная сила может быть проявлена, например, когда максимальное усилие прилагается к неподвижному объекту («выжимание» неподвижно закрепленной штанги).

Относительная сила — величина силы, прихо­дящаяся на 1 кг веса спортсмена. Этот показатель при­меняется в основном для того, чтобы объективно срав­нить силовую подготовленность различных спортсменов.

Факторы, обуславливающие мышечную силу

Мышечная сила зависит от нескольких факторов. Основ­ной из них — физиологический поперечник мышц. Прак­тически это означает, что чем мышца толще, тем большее напряжение она может развить (принцип Вебера). Однако не всегда бывает так, поскольку сила мышцы зависит и от другого факто­ра — нервной регуляции, осуществляемой соответствую­щими отделами коры больших полушарий головного мозга.

Нервная регуляция, в свою очередь, определяется тремя различными показателями: количеством «включае­мых» в работу мышечных волокон (так называемых двигательных единиц), частотой нервных импульсов, поступающих в мышцу по нервным путям из центральной нервной системы, и степенью синхронизации (совпаде­ния) усилий всех двигательных единиц, принимающих участие в напряжении мышцы.

Под влиянием импульсов, поступающих в мышцу по двигательным (эфферентным) нервным путям, мышца сокращается с определенным заданным усилием и на за­данную длину.

Правильность выполнения движения контролируется соответствующими нервными клетками (рецепторами) мышцы, информация от которых по чувст­вительным (афферентным) нервным путям поступает в головной мозг. По таким же нервным путям мышца получает сигнал и к расслаблению. Максимально возможное ее сокращение (укорочение) при прочих равных условиях пропорционально длине мышечных волокон (принцип Бернулли) (А. Н. Воробьев, 1988). Однако даже нерабо­тающая мышца всегда сохраняет некоторое напряжение, называемое мышечным тонусом.

В исследованиях (Ю. В. Верхошанский, 1988; В. М. Зациорский, 1970) обна­ружено, что различные типы силовых проявлений (например, в статических условиях, в продолжительном беге, в скоростно-силовых упражнениях) в спорте и вообще в двигательной деятельности нередко мало связаны или даже отрица­тельно коррелируют друг с другом.  Это и послужило поводом для дифференциации понятия «сила».

Литература

  1. Вайцеховский С. М. Книга тренера. – М.: Физкультура и спорт, 1971. – 312 с.
  2. Верхошанский Ю. В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. – М.: Физкультура и спорт, 1988. – 331 с.
  3. Дворкин Л. С. Силовые единоборства. Атлетизм, культуризм, пауэрлифтинг, гиревой спорт. – М., 2001. – 223 с.
  4. Дворкин Л. С., Хабаров А. А., Евтушенко С. Ф. Методика силовой подготовки школьников 13–15 лет с учетом их соматической зрелости // Теория и практика физической культуры. 1999, № 3, с. 34–35.
  5. Дворкин Л. С., Хабаров А. А., Лысенко В. В. Опыт базовой силовой подготовки школьников 12–14 лет различной силовой специализации // Физкультура и спорт, 2000, № 1, с. 34–38.
  6. Дворкин Л. С. Юный тяжелоатлет. – М.: Физкультура и спорт, 1982. – 160 с.
  7. Зациорскнй В. М. Физические качества спортсмена.– М., Физкультура и спорт, 1970. – 212 с.
  8. Коренберг В. Б. Проблема физических и двигательных качеств // Теория и практика физической культуры, 1996, № 7, с. 2-5.
  9. Коц Я. М. Физиология мышечной деятельности. Учебн. для ин-тов физ. культ. М.,1982. – 415 с.
  10. Марченко В. В., Дворкин Л. С., Рогозян В. Н. Анализ силовой подготовки тяжелоатлета в нескольких макроциклах  // Теория и практика физической культуры. 1998, № 8, с. 18–22.
  11. Матвеев Л. П. Основы спортивной тренировки. – М.: Физкультура и спорт, 1977. – 271 с.
  12. Матвеев Л. П. Теория и методика физической культуры. Учебное пособие для ин-тов физ. культуры. –– М.: Физкультура и спорт, 1991. – 543 с.
  13. Озолин Н. Г. Современная система спортивной тренировки. – М., Физкультура и спорт, 1970. – 356 с.
  14. Теория и методика физического воспитания (под общ. ред. Л. П. Матве­ева и А. Д. Новикова). М., Физкультура и спорт, 1976. – 423 с.
  15. Филин В. П. Воспитание физических качеств у юных спортсменов. – М.: Физкультура и спорт, 1974. – 232 с.
  16. Хэтфилд Ф. К. Всестороннее руководство по развитию силы. Пер. с англ. – Владивосток: Изд. «Восток», 1996. – 390 с.

Дипломная работа «Методика воспитания силовых способностей юных тяжелоатлетов с использованием тренажеров» (см. в Библиотеке).

Виды нагрузок или в чем сила, сопромат?

Нагрузками — внешними силами — занимается теоретическая механика, а напряжения — внутренние силы — удел теории сопротивления материалов и различных теорий упругости. Впрочем, как я уже говорил, деление сил на внешние и внутренние достаточно условно. Как в исследуемом материале возникают напряжения, как они распределены по длине, ширине и высоте элемента, куда направлены и чему равны — отдельная большая тема, нас же в данном случае интересует, откуда берутся внешние нагрузки, эти самые внутренние напряжения вызывающие.

Нагрузками, наиболее часто рассматриваемыми при расчете строительных конструкций, являются массы тел (причем далеко не всегда только физическая масса, а иногда еще и инерционная, но об этом чуть позже) и разница давлений. Но это далеко не все, что можно сказать о нагрузках.

В теоретической механике и сопромате принято различать нагрузки, действующие на рассчитываемые конструкции или элементы конструкций, по различным признакам. Одним из таких признаков является время действия нагрузки. По времени действия нагрузки делятся на постоянные и временные:

Постоянные нагрузки

Нагрузки, действующие на конструкцию в течение всего времени эксплуатации конструкции, будь то одна секунда или одно тысячелетие.

Как правило к постоянным нагрузкам относится только нагрузка от собственного веса конструкции. Например, для ленточного фундамента постоянной нагрузкой будет собственный вес всех элементов здания, а для фермы перекрытия — собственный вес верхнего и нижнего пояса, стоек, раскосов и соединительных элементов. При этом для каменных или железобетонных элементов нагрузка от собственного веса может составлять больше половины от расчетной нагрузки, а при расчете фундамента и все 90%, а для металлических и деревянных конструкций покрытий и перекрытий нагрузка от собственного веса как правило не превышает 3-10%.

Временные нагрузки

Это все остальные нагрузки, действующие на конструкцию.

В свою очередь временные нагрузки принято разделять на длительные и кратковременные:

Длительные нагрузки

Нагрузки — время действия которых значительно больше времени, в течение которого в конструкции происходят деформации под действием этих нагрузок.

Дело в том, что любое тело, в том числе и человеческое, под действием нагрузок деформируется, т.е. изменяются геометрические параметры тела, такие как длина, ширина, высота, прямолинейность осей и др., а это может непосредственно влиять на работу рассматриваемого элемента. Например, когда при расчете на прочность (расчет по 1 группе предельных состояний) мы составляем уравнения равновесия для балки, рассматриваемой, как прямолинейный стержень, то влияние деформаций мы при этом не учитываем. Учет деформаций ведется при расчете по 2 группе предельных состояний. Так вот, деформация любого тела — процесс не мгновенный. Проще говоря, на то чтобы материал деформировался — нужно время и чем больше инерционная масса рассматриваемого элемента, тем больше времени на деформацию нужно.

Например, для легкого материала, например корабельного паруса из мешковины, порыв ветра может рассматриваться как длительная нагрузка, а вот для каменной стены толщиной в 1 метр тот же порыв ветра может рассматриваться как кратковременная нагрузка.  Поэтому деление на длительные и кратковременные нагрузки является достаточно условным и зависит от инерционной массы рассматриваемого материала. А кроме того при этом следует учитывать и другие факторы, влияющие на время развития деформаций. Например, время деформации проседающих или пучинистых грунтов может измеряться неделями и даже месяцами, потому нагрузка от снега, лежащего несколько дней на кровле здания, при расчете фундамента может рассматриваться как кратковременная. А вот при расчете кровельного покрытия эта же нагрузку следует рассматривать как длительную.

Кратковременные нагрузки

Нагрузки — время действия которых сопоставимо со временем, в течение которого конструкция деформируется под действием этих нагрузок.

Но в данном случае для описания кратковременной нагрузки только времени действия недостаточно, потому как, если вы аккуратно поставите на 1 секунду мешок с цементом на пол — это одна нагрузка, а если вы тот же мешок с цементом уроните на пол с высоты 1 метр, при этом время контакта мешка с полом будет составлять все ту же 1 секунду, но это будет уже совсем другая нагрузка.

Для более точного определения нагрузки дополнительно разделяются на статические и динамические.

Статические нагрузки

Условно говоря, это силы, приложенные с минимальным ускорением или с ускорением, стремящимся к нулю.

Таким образом действие инерционной силы при столь малых ускорениях стремится к нулю и расчет ведется только на действие силы от физической массы. Или так: При воздействии статических нагрузок происходит относительно медленное нарастание деформаций, и потому инерционными массами отдельных элементов конструкции, перемещающихся в процессе деформации, можно пренебречь, так как ускорения таких перемещений являются незначительными. В результате этого равновесие между внешними и внутренними силами в любой момент действия статической нагрузки остается как бы неизменным.

К статическим относятся постоянные и длительные нагрузки, иногда кратковременные нагрузки.

Динамические нагрузки

Это нагрузки, изменяющиеся не только во времени, но и в пространстве.

Для динамических нагрузок характерна относительно большая скорость приложения, что требует при расчетах учитывать инерционную массу как объекта, создающего нагрузку, так и элемента, подвергающегося воздействию нагрузки. Другими словами, следует учитывать характер движения объекта создающего нагрузку, а также то, что инерционные массы элементов конструкции, подвергающиеся воздействию динамической нагрузки, перемещаются с ускорением и влияют на напряженно-деформированное состояние элементов. Чтобы учесть это влияние, в уравнения статического равновесия к внешним и внутренним силам добавляются силы инерции на основании принципа Даламбера. Добавление инерционных сил позволяет рассматривать любую движущуюся систему как находящуюся в состоянии статического равновесия в любой момент времени. Таким образом динамические нагрузки вызывают в материале исследуемого элемента конструкции динамические напряжения и поведение материала при этом оказывается отличным от поведения при статических напряжениях.

В свою очередь динамические нагрузки в зависимости от характера движения бывают также нескольких видов. Для строительных конструкций наиболее важными являются подвижные и ударные нагрузки:

Подвижные нагрузки

Это нагрузки возникающие в результате перемещения некоего объекта по поверхности исследуемой конструкции (вдоль рассматриваемой оси элемента).

Например, автомобиль, проезжающий по мосту, создает подвижную нагрузку на элементы моста. При этом подвижная нагрузка будет зависеть не только от массы автомобиля, но и от его скорости и траектории движения. Например, при движении по окружности центробежная сила будет тем больше, чем больше скорость движения, потому улететь в кювет на плохой дороге на большой скорости — пара пустяков.

Ударные нагрузки

Это нагрузки, возникающие в момент соприкосновения перемещающегося объекта с поверхностью исследуемой конструкции (вдоль или поперек рассматриваемой оси элемента). 

Однако и это еще не все варианты классификации нагрузок. По площади приложения нагрузки делятся на сосредоточенные и распределенные.

Сосредоточенные нагрузки

Это силы, площадь приложения которых пренебрежимо мала по сравнению с площадью рассчитываемой конструкции.

Можно сказать, что сосредоточенная нагрузка — это и есть сила, действующая на конструкцию. При этом площадь действия силы не учитывается, а потому измеряется сосредоточенная нагрузка в килограммах или Ньютонах.

Распределенные нагрузки

Это все остальные нагрузки, т.е. силы, распределяющиеся по длине и ширине элемента.

Разнообразие распределенных нагрузок поистине не поддается описанию. Распределенные нагрузки могут равномерно и неравномерно распределенными, равномерно и неравномерно изменяющимися по длине или ширине, при этом характер изменения нагрузки может описываться уравнением параболы, синусоиды, окружности, овала и любым другим уравнением.

А самое примечательное во всем этом то, что один и тот же человек в зависимости от ситуации может рассматриваться и как сосредоточенная нагрузка и как распределенная, и как статическая и как динамическая и только постоянной нагрузкой человек быть не может.

В целом все это выглядит не совсем понятно, однако ничего страшного в этом нет, как говорится, лучше один раз рассчитать конструкцию, чем 100 раз прочитать, как это делается. Примеров расчета на сайте хватает. А кроме того, понимание основ сопромата позволяет в большинстве случаев определять нагрузки так, чтобы максимально упростить расчет.

Сила мышц

Определение силы

Физическая сила человека — это способность двигать груз, преодолевая сопротивление. Грузом может быть чье-то тело, лопата со снегом, гантель с дисками или любые другие предметы. Сопротивлением обычно выступает сила притяжения Земли, которую невозможно отделить от груза, потому что вес груза определяется как количество силы, которое необходимо, чтобы оторвать этот груз от центра Земли. Есть и другие формы сопротивления, не связанные с силой притяжения, такие, как, например, упругое сопротивление, которое можно преодолеть, растягивая пружину, или сопротивление трения, которое преодолевается, когда везешь сани.

Cуществует много форм силы мышц, каждая специфична для какой-то особой функции:

Многие факторы способствуют развитию физической силы мышц человека, и не все они связаны с мускулатурой. К примеру, если у вас короткие конечности (руки и ноги), то это может помочь вам в выполнении определенных силовых задач, потому что таким образом расстояние переноса груза будет меньше. Например, длинные ноги и руки ставят в невыгодное положение, когда выполняется жим лежа или приседания со штангой (но, эти свойства помогают при выполнении становой тяги).

Для повышения силовых показателей активно применяется спортивная фармакология, эргогенные средства и спортивное питание.

Два основных свойства, от которых зависит сила мышц, — это площадь поперечного сечения мускулов и нервно-мышечная эффективность. Площадь поперечного сечения мускулов отвечает за плотность мускулов. Обычно чем плотнее становится мускул, тем он способен проявить больше силы. Отчасти это из-за того, что у более плотных мускулов более плотное мышечное волокно, а в более плотных мышечных волокнах обычно содержится больше сократительного белка, который представляет собой основной механизм сокращения мышц. Увеличивать количество сократительного белка в мышечных волокнах — это все равно что добавлять еще одного человека со своей стороны при перетягивании каната.

Нервно-мышечная эффективность

Нервно-мышечная эффективность — в широком смысле это понятие приводит нас к пониманию сочетания мыслительных процессов и мышечной силы. Любое сокращение мышц начинается с мозга. Та часть в вашей голове, которая называется «двигательный центр», посылает электрический сигнал по позвоночнику и дальше по двигательным нервам в мышечные волокна, благодаря чему они начинают сокращаться. Спортивные тренировки ведут к таким изменениям в системе, которые дают возможность мускулам сокращаться быстрее, используя больше силы и более эффективно. Если вы представите ваш мозг в роли сержанта-инструктора по строевой подготовке, который отдает приказания взв

Статическая сила — Большая химическая энциклопедия

Рис. 4. Индекс статической силы (Тесла (ATesla / Adistance)) для различных форм частиц, где K — объемная плотность материала в кг / м. Пластина имеет размеры 6 х 76 х 76 мм, болт имеет размеры 6 х 25 мм. Горизонтальная линия показывает расстояние от грани магнита.
Для случая гравитационного разряда высота жидкости при максимальном вакууме, то есть точка, в которой воздух начнет обратный поток в резервуар, определяется формулой.(26-54). Уравнение (26-55) вычисляет соответствующий вакуум в свободном пространстве резервуара на этой высоте hquid. Поскольку сливное сопло открыто в атмосферу, это решение представляет собой баланс статических сил, который удовлетворяется, когда сумма внутреннего давления и оставшегося напора жидкости равна атмосферному давлению. [Pg.2337]

Как показано на схеме свободного тела на рис. 2-15b, все движения блока параллельны поверхности аппарели, таким образом, существует баланс статических сил в направлении y.[Стр.159]

РИСУНОК 6.9 Зависимость вязкоупругих параметров от качества растворителя. (A) статическая сила, (B) коэффициент сопротивления при 10 кГц, (C) динамическая жесткость пружины и (D) параметр дисперсии показаны как функция расстояния поверхность-сфера. Приведены результаты для воды, пропанола и смеси вода / пропанол 50/50. Перепечатано с разрешения Benmouna and Johannsmann (2004). [Pg.217]

Taber, J.J. Динамические и статические силы, необходимые для удаления прерывистой масляной фазы из пористой среды, содержащей как масло, так и воду, Soc.Бензин. Англ. J. 1969, 9 (1), 3. [Pg.389]

Для упругого поведения приложенная статическая сила вдвое меньше, чем приложенная динамическая сила бесконечно большой продолжительности. [Pg.199]

Модифицированная модель Кэмпбелла-Донтула обеспечивает приемлемый прогноз скорости при давлении на выходе из секции. Во многих случаях коэффициенты трения регулируются до получения приемлемых характеристик. Эту и другие модели следует всегда использовать с осторожностью. Как обсуждалось ранее, эти модели используют баланс статических сил для аппроксимации динамического процесса.[Pg.174]

Здесь Fg играет ту же роль, что и неизвестная сила, в моделях Кэмпбелла. Fg разлагается на силы Fj и F и действует под углом W к F (кромка полета). Эти силы действуют в плоскости, параллельной поверхности корня винта. Новый баланс статических сил дает … [Pg.711]

Внутри прямоугольной ямы диполь свободно вращается до тех пор, пока не подвергнется мгновенному столкновению со стенкой скважины, а затем отражается, в то время как в поле моделируется непрерывно действующая статическая сила стремится уменьшить отклонение диполя от оси симметрии потенциала.Следовательно, если диполь имеет достаточно низкую энергию, он начнет движение назад в такой точке внутри ямы, где его кинетическая энергия равна нулю. Независимо от природы сил, управляющих движением диполя в жидкости, мы можем формально рассматривать параболические, косинусные или косинусоидальные квадратные потенциальные ямы как простейшие потенциальные профили, полезные для наших исследований. Линейный диэлектрический отклик был найден для этой модели, например, в VIG (стр. 359) и GT (стр. 249). [Pg.157]

Между границами раздела жидкость / жидкость можно наблюдать различные взаимодействия, основанные на типах присутствующих коллоидных сил.В целом их можно разделить на статические и динамические силы. Статические силы включают электростатические, стерические, ван-дер-ваальсовы и гидрофобные силы, относящиеся к стабильному сроку хранения и коалесценции эмульсий или дисперсий. Динамические силы возникают во время потока в системе, например, при сдвиге эмульсии или дисперсии. Прямые измерения силы, как правило, сосредоточены на измерениях статической силы, и хотя существует большой объем работ по изучению стекания пленки между поверхностями раздела жидких и твердых тел, прямых измерений силы в динамическом диапазоне между поверхностями раздела жидкостей очень мало.Ниже приведены общие описания некоторых наблюдаемых типов сил и краткое обсуждение их происхождения. [Pg.79]

Молекулы как объекты статических сил деформируются и снижают свою симметрию в соответствии с подходом симметрии узлов . .. [Pg.53]

Электростатическая сила, действующая на ион между этими пластинами, пропорциональна его электрическому заряду (n — число … [Pg.144]

Test Ij Static Force Loss при постоянном отклонении … [Pg.383]

Охватывает плотность, отклонение усилия вдавливания, отклонение усилия сжатия, постоянное отклонение, остаточное сжатие , растяжение, сопротивление разрыву, воздушный поток, упругость (отскок шара), потеря статической силы при постоянном отклонении, динамическая усталость, старение в автоклаве с паром и старение при сухом нагреве.[Pg.413]

Полиэлектролитная щетка сильно сжимается при добавлении электролитов. При низких или умеренно низких концентрациях соли (cs = 0,01 моль л-1) профили силы напоминают профили мягкой кисти. Однако при концентрациях соли cs = 0,03 моль л профиль статической силы больше напоминает профиль твердой поверхности. Интересно, что если поведение щетки PEL изучать вблизи точки схлопывания, можно наблюдать значительно увеличенную сжимаемость. Однако сжимаемость не показывает бистабильности, что указывает на то, что переход между щеткой и сжатым состоянием не является истинным переходом первого рода, хотя этого можно было бы ожидать из теории среднего поля.Одним из возможных объяснений такого поведения может быть то, что полидисперсность цепей, прикрепленных к поверхности, сглаживает переход. [Pg.107]

Статический баланс сил для фигуриста, стоящего на одном коньке, равен … [Pg.497]

Taber, JJ, 1969. Динамические и статические силы, необходимые для удаления прерывистой масляной фазы из пористой среды, содержащей и масло, и вода. SPEJ 9 (1), 2-12. [Pg.593]

Это уравнение эквивалентно статическому балансу сил, где каждый член y рассматривается как сила, приложенная к вершине.Это состояние равновесия часто называют треугольником Неймана. Уравнение (233) является основой уравнения Юнга, которое используется при определении краевого угла смачивания жидких капель на плоских подложках (см. Разделы 5.5 и 9.1). [Стр.103]


Различные типы сил

Различные типы сил

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ

СИЛЫ

В. Райан 2002 — 2015

ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ РАБОТЫ НА ОСНОВЕ УПРАЖНЕНИЯ НИЖЕ

Существуют разные типы сил, которые действуют в разных пути на такие конструкции, как мосты, стулья, здания, фактически любые состав.Ниже приведены основные примеры сил. Изучите схему и текст, а затем нарисуйте диаграмму / пиктограмму, чтобы представить каждый из этих силы.

Статическая нагрузка : хороший пример этого это человек, увиденный слева. За спиной у него стопка книг, но он не двигается. Сила, направленная вниз, СТАТИЧЕСКАЯ.

Динамическая нагрузка : хороший пример динамическая нагрузка — человек справа. Он несет тяжесть книг но ходьба. Сила движется или ДИНАМИЧЕСКАЯ.

СТАТИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА (стоя неподвижный)

ДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА (перемещение)

Внутреннее сопротивление : Человек на схеме сидит на моновелосипеде, а заполненная воздухом шина находится под большое давление. Давление воздуха внутри него отталкивает его / ее вес.

Натяжение : веревка натянута как двое людей тянут за это. Это растяжение приводит к натяжению веревки.

ВНУТРЕННЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

НАПРЯЖЕНИЕ

Компрессия : Штангист находит что его тело сжимается грузами, которые он держит над головой.

Усилие сдвига : Хороший пример сдвига сила воспринимается простыми ножницами. Две ручки прикладывают силу к разным направления на штифте, который скрепляет две части. Приложенная сила к штифту называется усилием сдвига.

СЖАТИЕ

СИЛА СДВИГА

Torsion : Пластиковая линейка витая между обеими руками.Говорят, что правитель находится в скрученном состоянии.

КРУЧЕНИЕ

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ СИЛ И МГНОВЕНИЙ УКАЗАТЕЛЬ

Коэффициенты трения и трения

Сила трения — это сила, прилагаемая поверхностью, когда объект движется по ней или делает усилие для перемещения по ней.

Сила трения может быть выражена как

F f = μ Н (1)

, где

F f = сила трения (Н, фунт)

μ = статический (μ s ) или кинетический (μ k ) коэффициент трения

N = нормальная сила между поверхностями (Н, фунт)

Существует как минимум два типа сил трения

  • кинетическая (скользящая) сила трения — когда объект движется
  • Сила статического трения — когда объект пытается двигаться

Для объекта, тянущего или толкаемого по горизонтали, нормальная сила — Н — представляет собой просто силу тяжести — или вес:

N = F г

= ma г (2)

где

900 10 F г = сила тяжести — или вес (Н, фунт)

м = масса объекта (кг, снаряды)

a г = ускорение свободного падения (9. 81 м / с 2 , 32 фут / с 2 )

Сила трения под действием силы тяжести (1) может с (2) быть изменена на

F f = мкм a g (3)

Расчет силы трения

m — масса (кг, снарядов )

a g — ускорение свободного падения (9,81 м / с 2 , 32 фут / с 2 )

μ — коэффициент трения

Коэффициенты трения для некоторых распространенных материалов и комбинаций материалов

Сталь 905 15 000 000 000 000 000 000 Casy 000 Casy 000 000 Сталь 4 0,14 0003 0004 Хром 000534 .53 88 Смазанный и жирный 0005 со смазкой Графический 9000 9000 .0 в зерно Кожаная кожа Чугун Clean and Dry 000 000 0 90 178 o C Чистый и чистый62 000 0 0,5 Смазанный и жирный со смазкой Жирный 000 0,25 Очистка кожи Минеральное масло 9000 Волокно Чистое и сухое Сухое Полиэтилен Гретрафторэтилен (0005 Гретрафторэтилен) Wax, Wax Снег 9095 только коэффициент трения скольжения между поверхностями происходит относительное движение.

Примечание! Обычно считается, что статические коэффициенты трения выше, чем динамические или кинетические значения.Это очень упрощенное заявление, которое вводит в заблуждение для тормозных материалов. Для многих тормозных материалов указанный динамический коэффициент трения является «средним» значением, когда материал подвергается воздействию диапазона скоростей скольжения, поверхностного давления и, что наиболее важно, рабочих температур. Если статическая ситуация рассматривается при том же давлении, но при температуре окружающей среды, то статический коэффициент трения часто значительно МЕНЬШЕ, чем среднее приведенное динамическое значение. Оно может составлять всего 40–50% от котируемого динамического значения.

Кинетические (скольжение) по сравнению со статическими коэффициентами трения

Кинетические или скользящие коэффициенты трения используются для относительного движения между объектами. Статические коэффициенты трения используются для объектов без относительного движения. Обратите внимание, что статические коэффициенты несколько выше, чем кинетические или скользящие коэффициенты. Для начала движения требуется больше силы.

Пример — Сила трения

Деревянный ящик весом 100 фунтов толкают по бетонному полу. Коэффициент трения между предметом и поверхностью составляет 0,62 . Сила трения может быть рассчитана как

F f = 0,62 (100 фунтов)

= 62 (фунт)

Пример — Автомобиль, торможение, сила трения и требуемое расстояние до остановки

Автомобиль массой 2000 кг едет со скоростью 100 км / ч по мокрой дороге с коэффициентом трения 0,2 .

Примечание! — Работа трения, необходимая для остановки автомобиля, равна кинетической энергии автомобиля.

Кинетическая энергия автомобиля

E кинетическая = 1/2 мВ 2 (4)

, где

E кинетическая = кинетическая энергия движущегося автомобиля (Дж)

m = масса (кг)

v = скорость (м / с)


E кинетическая = 1/2 (2000 кг) ((100 км / ч) (1000 м / км) / (3600 с / ч)) 2

= 771605 Дж

Работа (энергия) трения, необходимая для остановки автомобиля, может быть выражена как

W трение = F f d (5)

где

W трение = работа трения для остановки автомобиля (Дж)

F f = сила трения (Н)

d = торможение (остановка) расстояние (м)

Поскольку кинетическая энергия автомобиля преобразуется в энергию трения (работу) — имеем выражение

E кинетическая = W трение (6)

Сила трения F f может быть рассчитана по формуле (3)

F f = мк мг

= 0. 2 (2000 кг) (9,81 м / с 2 )

= 3924 Н

Расстояние остановки для автомобиля можно рассчитать, изменив (5) на

d = W трение / F f

= (771605 Дж) / (3924 Н)

= 197 м

Примечание! — поскольку масса автомобиля присутствует с обеих сторон ур.6 отменяется. Расстояние остановки не зависит от массы автомобиля.

«Законы трения»

Сухие поверхности без смазки
  1. для низкого давления трение пропорционально нормальной силе между поверхностями. С повышением давления трение пропорционально не увеличивается. При экстремальном давлении трение будет расти, а поверхности заедать.
  2. при умеренном давлении сила трения и коэффициент трения не зависят от поверхностей в контакте, пока нормальная сила одинакова.При очень сильном трении рис и поверхности заедают.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Материалы и комбинации материалов Состояние поверхности Коэффициент трения
Статический
μ статический
Кинетический (скользящий)
μ скользящий
Алюминий Алюминий Чистый и сухой 1. 05 — 1,35 1,4
Алюминий Алюминий Смазанный и жирный 0,3
Алюминий-бронза Сталь Чистый и сухой Clean and Dry 0,61 0,47
Алюминий Snow Wet 0 o C 0.4
Алюминий Снег Сухой 0 o C 0,35
Тормозной материал 2) Чугун Clean and Dry материал 2) Чугун (влажный) Clean and Dry 0,2
Латунь Сталь Clean and Dry 0.51 0,44
Латунь Сталь Смазанная и жирная 0,19
Латунь Сталь Касторовое масло 0,11 000 0,11 000 Чугун Чистый Сухая 0,3
Латунь Лед Чистая 0 o C 0,02
Латунь Ice Чистая -80
Кирпич Древесина Чистая и сухая 0,6
Бронза Сталь Смазанная и жирная 0,16
0,22
Бронза — спеченная Сталь Смазанная и жирная 0,13
Кадмий Кадмий Чистый и сухой 0. 5
Кадмий Кадмий Смазка и жирность 0,05
Кадмий Хром Чистая и сухая
000 000 0,34
Кадмий Мягкая сталь Чистая и сухая 0,46
Чугун Чугун Чистая и сушка 1.1 0,15
Чугун Чугун Чистый и сухой 0,15
Чугун Чугун Смазанный и жирный 0,07 Дуб Clean and Dry 0,49
Чугун Дуб Смазанный и жирный 0,075
Чугун Mild Steel 4
Чугун Низкоуглеродистая сталь Чистый и сухой 0,23
Чугун Мягкая сталь Смазанная и жирная 0,21 0,21 Асфальт Clean and Dry 0,72
Автомобильная шина Grass Clean and Dry 0,35
Углерод (твердый) Углерод Чистый и сухой16
Углерод (твердый) Углерод Смазанный и жирный 0,12 — 0,14
Углерод Сталь Чистый и сухой Смазка и жирная 0,11 — 0,14
Хром Хром Чистая и сухая 0,41
Хром Смазка
Медно-свинцовый сплав Сталь Чистая и сухая 0,22
Медь Медь Чистая и сухая 1,6 со смазкой и жирный 0,08
Медь Чугун Чистый и сухой 1. 05 0,29
Медь Мягкая сталь Чистый и сухой 0 0,36
Медь Низкоуглеродистая сталь Смазанная и жирная 0,18
Медь Мягкая сталь Олеиновая кислота 000 9000 9000 9000 9000 9000 0,19 и Dry 0,68 0,53
Хлопок Хлопок Нитки 0,3
Diamond Diamond Clean and Dry 0.1
Алмазный Алмазный Смазанный и жирный 0,05 — 0,1
Алмазный Металлы Чистый и сухой 0,1 — 0,15 0,1
Гранат Сталь Чистый и сухой 0,39
Стекло Стекло Чистое и сухое 0. 9 — 1,0 0,4 ​​
Стекло Стекло Смазанное и жирное 0,1 — 0,6 0,09 — 0,12
Стекло Металл 90 0.5885 Чистое и сухое
Стекло Металл Смазанное и жирное 0,2 — 0,3
Стекло Никель Чистое и сухое 0.78
Стекло Никель Смазанное и жирное 0,56
Графит Сталь Чистое и сухое Сталь 0,1
Графит Графит (в вакууме) Чистый и сухой 0,5 — 0,8
Графит Графит Чистый и сухой 0.1
Графит Графит Смазанный и жирный 0,1
Конопляный канат Древесина Чистая и сухая 0,68
Подкова Бетон Чистый и сухой 0,58
Лед Лед Чистый 0 o C Чистый 0 o C . 1 0,02
Ice Ice Clean -12 o C 0,3 0,035
Ice Ice Clean -80
Лед Дерево Чистый и сухой 0,05
Лед Сталь Чистый и сухой 0,03
Утюг Утюг Чистый и сухой
Железо Железо Смазанное и жирное 0,15 — 0,20
Свинец Чугун Чистое и сухое 0,61 0,52
Кожа Металл Чистая и сухая 0,4 ​​
Кожа Металл Смазанная и жирная 0.2
Кожа Дерево Чистая и сухая 0,3 — 0,4
Кожа Чистый металл Чистая и сухая 0,6 0,6 0,56
Кожаное волокно Чугун Clean and Dry 0,31
Кожаное волокно Алюминий Clean and Dry 0 . 30
Магний Магний Чистый и сухой 0,6
Магний Магний Смазанный и жирный 0,08 0,08 0,08
0,42
Магний Чугун Чистый и сухой 0,25
Кладка Кирпич Чистый и сухой 0.6 — 0,7
Слюда Слюда Свежие сколы 1,0
Никель Никель Чистый и сухой 0,7 — 1,1 0,7 — 1,1 Смазка и смазка 0,28 0,12
Никель Низкоуглеродистая сталь Чистая и сухая 0,64
Никель Мягкая сталь
Нейлон Нейлон Чистый и сухой 0,15 — 0,25
Нейлон Сталь Чистый и сухой 0,4 ​​ 000 Нейлон
0,4 ​​
Нейлон Снег Сухой -10 o C 0,3
Дуб Дуб (параллельное зерно) 0,48
Дуб Дуб (поперечное зерно) Чистый и сухой 0,54 0,32
Дуб Дуб (поперечный зернистость) 0,05
Бумага Чугун Чистый и сухой 0. 20
Фосфорно-бронзовый Сталь Чистый и сухой 0.35
Platinum Platinum Clean and Dry 1,2
Platinum Platinum Lubricated and Greasy 0,25
0,8
Оргстекло Оргстекло Смазанное и жирное 0,8
Оргстекло Сталь Чистое и сухое 0 Чистое и сухое 0.4 — 0,5
Оргстекло Сталь Смазанное и жирное 0,4 ​​- 0,5
Полистирол Полистирол Полистирол 0,5
Полистирол Сталь Чистый и сухой 0,3 — 0,35
Полистирол Сталь Смазанный и жирный4. 3 — 0,35
Полиэтилен Полиэтилен Чистая и сухая 0,2
Полиэтилен Сталь Чистая и сухая
0,2
Резина Резина Чистая и сухая 1,16
Резина Картон Чистая и сухая 0.5 — 0,8
Резина Сухой асфальт Чистый и сухой 0,9 0,5 — 0,8
Резина Мокрый асфальт Чистый и сухой
4 Резина Сухой бетон Чистый и сухой 0,6 — 0,85
Резина Мокрый бетон Чистый и сухой 0.45 — 0,75
Silk Silk Clean 0,25
Silver Silver Clean and Dry 1,4 9000 Silver Grey Grey Grey 0,55
Сапфир Сапфир Чистый и сухой 0,2
Сапфир Сапфир Смазанный и жирный 0. 2
Серебро Серебро Чистое и сухое 1,4
Серебро Серебро Смазанное и жирное 0,55
0,8 — 1,0
Сталь Сталь Чистая и сухая 0,5 — 0,8 0,42
Сталь Сталь Смазанная и жирная 0.16
Сталь Сталь Касторовое масло 0,15 0,081
Сталь Сталь Стеариновая кислота 0,15
0,23
Сталь Сталь Лард 0,11 0,084
Сталь Сталь Графит 0.058
Сталь Графит Чистый и сухой 0,21
Соломенное волокно Чугун Чистое и сухое 0,26 4 0,27
Просмоленное волокно Чугун Чистое и сухое 0,15
Просмоленное волокно Алюминий Чистое и сухое 0. 18
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) (тефлон) Политетрафторэтилен (ПТФЭ) Чистый и сухой 0,04 0,04
0,04
0,04
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) Сталь Чистая и сухая 0,05 — 0,2
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) Snow Снежный05
Политетрафторэтилен (PTFE) Снег Сухой 0 o C 0,02
Карбид вольфрама Сталь сухой Карбид Сталь Смазка и жирность 0,1 — 0,2
Карбид вольфрама Карбид вольфрама Чистый и сухой 0.2 — 0,25
Карбид вольфрама Карбид вольфрама Смазываемый и жирный 0,12
Карбид вольфрама 0,300050004 Сухой сплав и железо Чистая и сухая 0,8
Олово Чугун Чистая и сухая 0. 32
Шина, сухая Дорожная, сухая Чистая и сухая 1
Шина, влажная Дорожная, влажная Чистая и сухая 0,2
Снег Влажный 0 o C 0,1
Воск, лыжи Снег Сухой 0 o C 0,04
Wax -10 o C 0.2
Древесина Чистая древесина Чистая и сухая 0,25 — 0,5
Древесина Мокрая древесина Чистая и сухая 0,2 Clean and Dry 0,2 — 0,6
Дерево Wet Metals Clean and Dry 0,2
Дерево Камень Clean and Dry 0. 2 — 0,4
Дерево Бетон Чистое и сухое 0,62
Дерево Кирпич Чистое и сухое 0,6
Чистый и сухой 0,14 0,1
Дерево — восковое покрытие Сухой снег Чистый и сухой 0,04
Цинк Чугун Чистый и сухой85 0,21
Цинк Цинк Чистый и сухой 0,6
Цинк Цинк Смазка и смазка 0,04 0,04