Što je trenje klizanja?

Trenje je sila koja se opire kretanju jedne površine preko druge. Kada se jedna površina kreće u odnosu na drugu, trenje je “kinetičko” – trenje klizanja. Suprotno tome, ako se površine ne pomiču – ili miruju – jedna u odnosu na drugu, trenje je statičko. Za statičko trenje, ako je ukupna primijenjena sila na objekt “F”, a sila otpora od trenja je “f”, tada postoji neki koeficijent, μs, takav da je f = μs × F. Ako F postane veći od f, statičko trenje ustupa mjesto trenju klizanja, a matematički izraz postaje f = μk × F, gdje je μk koeficijent kinetičkog, ili kliznog, trenja.

Imajte na umu da jednadžbe za trenje ne sadrže pojmove koji se mogu lako identificirati s uzrocima trenja. To je zbog velike varijacije u pojavama koje povećavaju trenje. To uključuje površinske interakcije koje proizlaze iz “adhezije”, “oranje” i “deformacije neravnina”. Adhezija se odnosi na komponentu trenja klizanja koja je posljedica elektrostatičkog privlačenja atoma. Sile ljepljive prirode između dviju površina mogu biti slabe — kao u slučaju površina obloženih Teflonom® ili nauljenih — ili prilično jake, u biti beskonačne — u slučaju snažnih ljepila.

Dvije uglavnom netaknute površine imaju nesavršenosti – hrapavost ili grubost površine – nazvane neravnine. One se mogu isprepletati barem nakratko. Postoje dva mehanizma koja još uvijek omogućuju da se takve površine pomiču jedna u odnosu na drugu, doživljavajući trenje klizanja, a da se pritom ne zaustave. Jedna od njih je plastična deformacija, pri čemu se zapreka privremeno pomiče u stranu. Drugi je oranje, pri čemu jedna površinska karakteristika uklanja nesavršenost druge površine, baš kao što poljoprivredni plug otkopava prljavštinu ispod svoje oštrice, dopuštajući kretanje.

Nakon što dvije plohe u mirovanju nadvladaju silu statičkog trenja, upuštaju se u trenje klizanja. To ostaje tako sve dok su površine u dodiru i dok sila ostaje dovoljno velika za nastavak djelovanja. Za većinu primjena u stvarnom svijetu, sila statičkog trenja neposredno prije početka kretanja veća je od one koja se javlja tijekom trenja klizanja. Utvrđeno je, međutim, da ako se površinske nesavršenosti pažljivo minimiziraju, razina sile koja se mora postići da bi se pokrenulo trenje klizanja je otprilike ista kao ona potrebna za održavanje.

Na djelu su i druge sile koje bi se mogle promatrati kao nalik trenju klizanja u nekom smislu. Na primjer, magnetsko polje je sposobno proizvesti ono što se može smatrati vrstom “trenja” u dinamu. Nastaje mala komponenta magnetskog kočenja. To se obično kategorizira kao “magnetno prigušivanje”, a ne kao trenje klizanja.