Триене

Схема на триещи се повърхности (с голямо увеличение на неравностите на повърхностите)

Във физиката триене се нарича тангенциалната компонента на силата на взаимодействие между две притиснати една към друга повърхности. То води до съпротивление срещу движение между повърхностите и може да предизвика механични деформации и нагряване. Триенето е обект на изследване от науката трибология, която изучава същността на това явление при движение на телата едно спрямо друго, както и недостатъците или предимствата при използването му в различни технически средства. Леонардо да Винчи (1452 – 1519) е първият, който се занимава със законите на триенето. Триенето е по-голямо при по-неравни повърхности.

Сила на триене

В случая на сцепление силата на триене е пропорционална на силата, притискаща повърхностите една към друга, и на коефициента на триене:

$F_{f}=\mu _{f}F_{p}$

където F_f е силата на триене, F_p е силата, перпендикулярна на контактната повърхнина, а μ_f е коефициентът на триене.

При плъзгане силата на триене зависи и от относителната скорост на двете повърхности, но при ниски скорости разликата е незначителна. Въпреки това, тя може да бъде усетена на практика. Рязкото тръгване при бутане/дърпане на предмет в покой, спиран от силата на триене се дължи на факта, че коефициентът на триене при плъзгане е по-малък от този при сцепление.

Както се вижда от формулата, силата на триене не зависи от размера на контактната площ между двете тела. Нейната посока е винаги противоположна на посоката на движение. В случая на сцепление става дума за посоката, в която би тръгнало тялото, ако силата на триене я нямаше.

Коефициент на триене

Коефициентът на триене μ_f е безразмерно число, характеризиращо степента на триене между дадена двойка материали. Този коефициент за повечето материали не превишава 1 и обикновено е в диапазона между 0,1 и 0,5. Например ледът върху метал има много нисък коефициент на триене (те се плъзгат лесно един върху друг), а гумата върху асфалт има много висок коефициент на триене (те не се плъзгат лесно един спрямо друг). Колкото по-гладки са плъзгащите повърхности, толкова коефициентът на триене е по-малък. За намаляване на триенето между работни повърхности се използват различни видове смазки и масла.

Ако коефициентът на триене μ_f > 1 , това означава, че силата на триене е значителна, че освен силата перпендикулярна на контактната повърхнина (например породена от теглото), между триещите се повърхности има и адхезия. Изчислението на коефициентът трябва да отчете и нейното влияние и това се прави с формулата от закона на Амонтон – Кулон:

$\mu _{f}={F_{\mathrm {f} } \over F_{\mathrm {p} }+F_{\mathrm {a} }}$.

Разработени са методи за измерване на коефициентите на триене между отделни материали, които намират практическо приложение в т. нар. система за измерване трибометрия. За ползване при конструкторски или други разработки и изчисления са създадени специализирани таблици.

Съществува триене и при търкаляне (ротация), но то е с няколко порядъка по-малко отколкото в предните случаи, което обяснява ползата от откриването на колелото.

Видове триене

Триене при покой

Триене при плъзгане

Триене при търкаляне

Правилно триене