Kaj je drsno trenje?

Trenje je sila, ki se upira premikanju ene površine nad drugo. Ko se ena površina premika glede na drugo, je trenje “kinetično” – drsno trenje. Nasprotno pa je trenje statično, če se površine ne premikajo – ali mirujejo – druga glede na drugo. Za statično trenje, če je skupna uporabljena sila na predmet “F” in uporna sila zaradi trenja “f”, potem obstaja nek koeficient μs, tako da je f = μs × F. Če F postane večji od f, statično trenje se umakne trenju drsenja in matematični izraz postane f = μk × F, kjer je μk koeficient kinetičnega ali drsnega trenja.

Upoštevajte, da enačbe za trenje ne vsebujejo izrazov, ki bi jih bilo mogoče zlahka identificirati z vzroki trenja. To je posledica velike razlike v pojavih, ki povečujejo trenje. Sem spadajo površinske interakcije, ki so posledica »adhezije«, »oranje« in »deformacije neravnine«. Adhezija se nanaša na komponento drsnega trenja, ki je posledica elektrostatičnega privlačenja atomov. Sile lepilne narave med dvema površinama so lahko šibke – kot pri površinah, prevlečenih s Teflon® ali naoljenih – ali precej močne, v bistvu neskončne – v primeru močnih lepil.

Dve večinoma nepoškodovani površini imata pomanjkljivosti – hrapavost ali hrapavost površine – imenovane neravnine. Ti se lahko vsaj za kratek čas povežejo. Obstajata dva mehanizma, ki še vedno omogočata, da se takšne površine premikajo med seboj, pri čemer doživljajo drsno trenje, ne da bi se ustavile. Ena od teh je plastična deformacija, pri kateri se ovira začasno odmakne. Drugi je oranje, kjer ena značilnost površine ore nepopolnost druge površine, podobno kot kmetov plug odkoplje umazanijo pod svojim rezilom, kar omogoča gibanje.

Ko dve mirujoči površini premagata silo statičnega trenja, se vključita v drsno trenje. To ostane tako, dokler so površine v stiku in je sila dovolj velika za nadaljevanje akcije. Za večino aplikacij v resničnem svetu je sila statičnega trenja tik pred začetkom gibanja večja od tiste, ki se pojavi med drsnim trenjem. Ugotovljeno pa je bilo, da če se površinske nepopolnosti skrbno zmanjšajo, je raven sile, ki jo je treba doseči za sprožitev drsnega trenja, približno enaka tisti, ki je potrebna za vzdrževanje.

Obstajajo tudi druge sile, ki bi jih lahko v nekaterih pogledih obravnavali kot podobne drsnemu trenju. Na primer, magnetno polje je sposobno ustvariti tisto, kar se lahko šteje za nekakšno “trenje” v dinamu. Posledica je majhna komponenta magnetnega zaviranja. To je običajno kategorizirano kot “magnetno dušenje” in ne kot drsno trenje.