09

Síla

Tření

Suché tření působí mezi povrchy pevných těles nebo částí lidského těla, které nejsou pokryty žádnou vazivovou vrstvou a jeho orientace je rovnoběžná s povrchy, které jsou v kontaktu. Tření vzniká jako výsledek interakce mezi molekulami povrchů v kontaktu. Pokud se jednotlivé povrchy vzájemně nepohybují, hovoříme o tření statickém. Statické tření je také nazýváno jako limitní, protože vyjadřuje největší možné tření, které může vzniknout mezi danými povrchy za daných podmínek. Když působí suché tření mezi dvěma povrchy, které se vůči sobě pohybují, hovoříme o dynamickém tření.


Velikost třecí síly je přímo úměrná velikosti normálové kontaktní síly Fn.


To znamená, že v případě chodce je třecí síla mezi podrážkou a povrchem, po kterém chodec jde, tím větší, čím větší vertikální silou na zemi působí.


Třecí síla je také ovlivněna vlastnostmi povrchů, které jsou v kontaktu.


Větší tření vzniká mezi měkkými a hrubými povrchy než mezi tvrdými a hladkými povrchy. Obuv bude mít jiné tření na lesním povrchu než na zledovatělém chodníku.


Suché tření není ovlivněno velikostí plochy povrchů v kontaktu.


Velikost obuvi (plocha podrážky) neovlivňuje třecí sílu v průběhu chůze, protože se normálová síla rozloží na větší plochu a interakce mezi jednotlivými molekulami obou povrchů jsou slabší.


Statické tření je větší než tření dynamické.


Matematicky můžeme vyjádřit třecí sílu vztahem

Ft = μ Fn16,

kde Ft je statická nebo dynamická třecí síla (N), μ součinitel statického nebo dynamického tření, tj. číslo vyjadřující vliv jednotlivých materiálů na třecí sílu a Fn normálová kontaktní síla (N).

Již zmiňovaný chodec svalovou aktivitou vyvolává v horizontální rovině silové působení chodidla na podložku směrem dozadu (akce), na které reaguje podložka silou opačně orientovanou (reakce), jež má přímý vliv na pohyb. Uděluje tak chodci zrychlení a je ve své podstatě, statickou třecí silou, která se za daných podmínek projeví jen do takové části své maximální velikosti, aby se její velikost vyrovnala akci.

Tření při sportu a lidském pohybu

Tření nám ve sportu a při tělesném cvičení poskytuje v některých případech výhodu a jindy je nežádoucí. Například při lyžování vyžadujeme co nejmenší součinitel smykového tření, abychom mohli smýkat po povrchu co nejrychleji a nebrzdila nás třecí síla (proto skluznice lyží voskujeme). V některých aktivitách jako je tanec nebo bowling vyžadujeme nižší součinitel smykového tření u obuvi, abychom mohli využít klouzání po podpůrném povrchu. U většiny sportovních bot vyžadujeme větší třecí síly, takže podrážka obuvi má větší součinitel smykového tření. Například fotbalisté si ke zvýšení odporové síly montují na kopačky kolíky. Pro zvýšení tření hokejky a tenisové rakety obalujeme speciálními páskami, používáme magnesium na dlaně v gymnastice nebo při hodu oštěpem. V každodenních aktivitách je tření mezi podlahou a chodidlem důležité v prevenci proti uklouznutí a pádu.



16 Tento vzorec vyjadřuje maximální možnou velikost statické třecí síly, která nemusí být v reálných situacích sportu a tělesného cvičení využita.Zpět