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Attrito

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Attrito

 

Il  contatto fra due corpi solidi determina una deformazione a carattere permanente o variabile in dipendenza del reciproco stato dinamico dei corpi stessi; questa deformazione comporta, su scala microscopica, vibrazioni molecolari con conseguente produzione di calore e di elettricità. Si tiene conto, nei calcoli, dei complessi fenomeni microscopici prodotti da questa deformazione, introducendo la cosiddetta forza di attrito; essa agisce tangenzialmente a ogni elemento della superficie di contatto dei due corpi.

Lo spostamento relativo di due solidi in contatto si può ridurre a una traslazione o slittamento dei due solidi uno sull'altro, e a rotazioni attorno a un asse giacente nel piano tangente comune od ortogonale a tale piano. Le prime esperienze relative all'attrito furono eseguite da Coulomb nel 1781. La forza di attrito radente è: 1. indipendente dall'estensione delle superfici di contatto; 2. dipendente dalla natura di tali superfici; 3. proporzionale alla forza esercitata da un solido sull'altro. L'angolo acuto la cui tangente trigonometrica ha un valore pari al coefficiente di attrito si dice angolo di attrito e dipende soltanto dalla natura delle superfici a contatto. L'attrito dinamico è una forza applicata al punto di contatto istantaneo e rivolta in verso opposto alla velocità relativa; l'attrito in condizioni di moto è minore dell'attrito in condizioni di equilibrio. L'attrito che nasce dal rotolamento di un solido su un altro, o attrito volvente, è molto inferiore al corrispondente attrito radente; è indipendente dalla pressione esercitata fra i due corpi e dipende solo dalla natura delle superfici a contatto. Nel caso che la rotazione avvenga attorno a un asse perpendicolare al piano tangente comune, l'attrito è proporzionale all'attrito radente e al perimetro della piccola superficie di contatto fra i due corpi. L'attrito è, in generale, un fenomeno che ostacola il funzionamento delle macchine e dei motori; si cerca, perciò, di ridurlo al minimo mediante la lubrificazione dei pezzi destinati a venire in contatto, oppure sostituendo l'attrito volvente a quello radente, come avviene, per es., nei cuscinetti a sfere. In certi casi, invece, l'attrito è utile e viene sfruttato: ad es., nel funzionamento degli innesti, della frizione, dei freni, delle cinghie di trasmissione; l'attrito viene sfruttato anche quando si collegano due corpi fra di loro mediante viti o chiavette; rende inoltre irreversibili certi meccanismi, ecc.

L'attrito di un solido e di un liquido è retto da leggi assai diverse da quelle che reggono l'attrito fra due solidi; lo stesso dicasi per l'attrito fra due gas; per es., il regolatore a palette utilizza l'attrito dei gas.






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