Na pewno zauważyliście, że przestając pedałować podczas przejażdżki rowerowej rower zacznie zwalniać, aż w końcu zatrzyma się. Dlaczego? Odpowiedzialne za to są opory ruchu – siły, które przeciwdziałają poruszeniu się ciała.

Zaliczamy do nich między innymi siłę tarcia, działającą na opony roweru oraz siłę oporu powietrza działającą na rower i rowerzystę.

Opory ruchu — Opory ruchy: opór powietrza i tarcie, działające na samochód

1. Siła tarcia

Tarcie to jeden z przykładów oporu ruchu. Tarcie to zjawisko, w którym dwa ciała fizyczne stykają się a przesuwanie ich względem siebie będzie utrudnione przez zaczepiające się o siebie powierzchnie trące. Koło roweru czy powierzchnia asfaltowa mogą się wydawać na pierwszy rzut oka gładkie ale gdy przyjrzymy się im z bliska (lub pod mikroskopem) zobaczymy nierówności i zadziory, które pocierając się o siebie utrudniają ruch.

Siła tarcia to siła przeciwdziałająca ruchowi. Przesuwając ciężką szafę najwięcej siły musimy włożyć w wprawienie ją w ruch. Dlatego też, rozróżniamy dwa rodzaje tarcia: tarcie statyczne i tarcie kinetyczne.

Tarcie statyczne – występuję podczas ruszania z miejsca
Tarcie dynamiczne – występuje podczas ruchu

Tarcie statyczne i dynamiczne zależy od rodzajów stykających się powierzchni trących oraz siły nacisku. Najczęściej trudniej jest wprawić ciało w ruch niż utrzymać je w ruchu i dlatego najczęściej tarcie statyczne jest większe od tarcia dynamicznego.

Siła tarcia kinetycznego ma kierunek ruchu wzajemnego ciał, a zwrot przeciwny do zwrotu ruchu.

2. Opór powietrza

Opór powietrza to rodzaj oporu ruchu, który może znacząco spowolnić ruch. Opór powietrza jest wynikiem zderzeń poruszającego się ciała z cząsteczkami powietrza.

Opory powietrza zależą bezpośrednio od prędkości ruchu oraz powierzchni czołowej ciała. Im większa prędkość tym opór powietrza będzie większy – dlatego samochody spalają najwięcej podczas szybkiej jazdy na autostradzie. Im mniejsza powierzchnia czołowa tym mniejszy opór powietrza – samochody o areodynamiczym kształcie spalają mniej i mogą rozpędzać się do wyższych prędkości.

Opór powietrza ma kierunek ruchu ciała ale przeciwny zwrot do zwrotu ruchu.

Ciekawostka: Czy wiesz, że spadający swobodnie z rozpostartymi ramionami skoczek spadochronowy może rozpędzić się jedynie do prędkości około 200 km/h? Przy tej prędkości opór powietrza jest już tak duży, że skoczek przestaje przyspieszać.

spadochroniarze — Autor Tony Danbury, licencja cc-by-2.0

Zadanie

Siła oporu powietrza podczas jazdy samochodem głównie zależy od:

a) prędkości pojazdu
b) rodzaju nawierzchni i opon
c) areodynamiki pojazdu
e) ciężaru samochodu

Rozwiązanie: Odpowiedzi a, c są prawidłowe. Odpowiedzi b, e wymieniają czynniki wpływające na siłę tarcia.

PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Dodaj do Google Classroom

Poprzedni temat:
Siła ciężkości