Smykové tření

je fyzikální jev, který vzniká při posouvání (smýkání) jednoho tělesa po povrchu jiného tělesa. Jeho původ je především v nerovnosti obou styčných ploch, kterými se tělesa vzájemně dotýkají. Nerovnosti povrchů při posouvání těles na sebe vzájemně narážejí, deformují se a obrušují. Tak vzniká třecí síla , jejíž působiště je na stykové ploše obou těles a jejíž směr míří vždy proti směru rychlosti tělesa.

Obr. 41	Obr. 42

Vlastnosti třecí síly lze určit pokusně: vezmeme dřevěný kvádr, na který připevníme siloměr. Potáhneme-li za siloměr silou , uvedeme kvádr do pohybu. Bude-li velikost působící síly přesně rovna velikosti třecí síly, bude výslednice sil působících na kvádr rovna nule a kvádr se bude tedy pohybovat rovnoměrným přímočarým pohybem. V případě, že velikost působící síly bude větší než velikost síly třecí, bude se kvádr pohybovat rovnoměrně zrychleným pohybem.

Pokusy lze odvodit následující vlastnosti třecí síly:

1. velikost třecí síly nezávisí na obsahu styčných ploch

2. její velikost podstatně nezávisí na rychlosti

3. její velikost je přímo úměrná velikosti tlakové (normálové) síly kolmé k podložce, po níž se těleso pohybuje: , kde f je součinitel smykového tření.

Normálová síla (síla kolmá k podložce) je v případě vodorovné podložky totožná se silou tíhovou. Pokud se bude nacházet těleso na nakloněné rovině, bude normálová síla složkou tíhové síly.

Součinitel smykového tření je skalární fyzikální veličina; (jinak řečeno: součinitel smykového tření nemá jednotku). Součinitel smykového tření závisí na jakosti styčných ploch a na jejich drsnosti.

Jakost styčných ploch určuje materiál, z něhož jsou plochy vyrobeny (molitan, dřevo, smirkový papír, led, ocel, …), zatímco drsnost určuje způsob opracování ploch (jemný a hrubý smirkový papír, ohoblované a neohoblované dřevo, …).

Síla potřebná k uvedení tělesa do pohybu je větší než síla, která těleso udržuje v rovnoměrném přímočarém pohybu. Mezi tělesem a podložkou působí za klidu klidové tření. Z pokusů (a ze zkušeností z praxe) plyne, že součinitel smykového tření v klidu je za jinak stejných podmínek větší než součinitel smykového tření f v pohybu. Součinitele smykového (resp. klidového) tření lze nalézt pro různé kombinace materiálů v tabulkách.

Tření může být užitečné i nežádoucí.

Užitečné tření: pohodlná chůze, brzdění pohybu, používání pilníků, brusek, řemenic, …

Nežádoucí tření: brzdění pohybu, opotřebovávání pneumatik a obuvi, nežádoucí zahřívání částí strojů, …

V případě, kdy nám velké tření nevyhovuje, je nutno třecí sílu snižovat (přesným vybroušením jednotlivých částí stroje, jejich dokonalým promazáním, …).