Παρακολουθήσατε ποτέ ένα αυτοκίνητο να περιστρέφει τους τροχούς του και να παρατηρείτε όλα τα σημάδια καπνού και ελαστικών που αφήνει πίσω του; Τι θα λέγατε να κατεβείτε μια διαφάνεια; Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι αν ήταν βρεγμένο, ταξιδεύατε πιο μακριά από ότι εάν η επιφάνεια ήταν στεγνή. Αναρωτηθήκατε ποτέ πόσο μακριά θα έχετε αν προσπαθήσατε να γλιστρήσετε σε υγρό σκυρόδεμα (μην το κάνετε αυτό, παρεμπιπτόντως!). Γιατί ορισμένες επιφάνειες είναι εύκολο να γλιστρήσουν ενώ άλλες προορίζονται να σας σταματήσουν κοντά; Καταλήγει σε ένα μικρό πράγμα που είναι γνωστό ως τριβή, το οποίο είναι ουσιαστικά η δύναμη που αντιστέκεται στις επιφάνειες από την ολίσθηση μεταξύ τους. Όσον αφορά τη μέτρηση της τριβής, το εργαλείο που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες ονομάζεται συντελεστής τριβής ή COH.
Το COH είναι η τιμή που περιγράφει την αναλογία της δύναμης τριβής μεταξύ δύο σωμάτων και τη δύναμη που τα πιέζει μαζί. Κυμαίνονται από σχεδόν μηδέν έως μεγαλύτερο από ένα, ανάλογα με τους τύπους υλικών που χρησιμοποιούνται. Για παράδειγμα, ο πάγος στο χάλυβα έχει χαμηλό συντελεστή τριβής, ενώ το καουτσούκ στο πεζοδρόμιο (δηλαδή ελαστικά αυτοκινήτου στο δρόμο) έχει συγκριτικά υψηλό. Εν ολίγοις, οι τραχύτερες επιφάνειες τείνουν να έχουν υψηλότερες αποτελεσματικές τιμές ενώ οι ομαλότερες επιφάνειες έχουν χαμηλότερες λόγω της τριβής που δημιουργούν όταν πιέζονται μαζί.
Υπάρχουν ουσιαστικά δύο τύποι συντελεστών. στατική και κινητική. Ο στατικός συντελεστής τριβής είναι ο συντελεστής τριβής που ισχύει για αντικείμενα που είναι ακίνητα. Ο κινητικός ή ολισθαίνων συντελεστής τριβής είναι ο συντελεστής τριβής που ισχύει για αντικείμενα που κινούνται. Ο συντελεστής τριβής δεν είναι πάντα ο ίδιος για αντικείμενα που είναι ακίνητα και αντικείμενα που κινούνται. Τα ακίνητα αντικείμενα αντιμετωπίζουν συχνά μεγαλύτερη τριβή από τα κινούμενα, απαιτώντας περισσότερη δύναμη για να τα θέσουν σε κίνηση παρά για να τα διατηρήσουν σε κίνηση.
Τα περισσότερα ξηρά υλικά σε συνδυασμό έχουν τιμές συντελεστή τριβής μεταξύ 0,3 και 0,6. Οι τιμές εκτός αυτού του εύρους είναι πιο σπάνιες, αλλά το teflon, για παράδειγμα, μπορεί να έχει συντελεστή τόσο χαμηλό όσο 0,04. Η τιμή του μηδέν δεν θα σήμαινε καθόλου τριβή, πράγμα που είναι αδιαμφισβήτητο στην καλύτερη περίπτωση, ενώ η τιμή πάνω από 1 σημαίνει ότι η δύναμη που απαιτείται για την ολίσθηση ενός αντικειμένου κατά μήκος της επιφάνειας είναι μεγαλύτερη από την κανονική δύναμη της επιφάνειας στο αντικείμενο.
Μαθηματικά, η δύναμη τριβής μπορεί να εκφραστεί ωςFf =? N, όπου Ff = δύναμη τριβής (N, lb),; = στατικός (? s) ή κινητικός (? k) συντελεστής τριβής, N = κανονική δύναμη (N, lb).
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με τον συντελεστή τριβής για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με την τριβή και ένα άρθρο σχετικά με την αεροβική πίστα.
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την τριβή, ρίξτε μια ματιά στην Υπερφυσική και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για το Friction Games for Kids by Science Kids.
Καταγράψαμε επίσης ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast για το Gravity. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 102: Βαρύτητα.
Πηγές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Friction
http://www.engineeringtoolbox.com/friction-coefficients-d_778.html
http://www.thefreedictionary.com/coefficient+of+friction
