Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

СТУДЕНТАМ на ЗАМЕТКУ

Разъяснение основных терминов

Формы и виды энергии

Условия успешной систематизации

Классификация физических систем

Основная идея системы

Таблицы физических величин

В чем новизна сайта?

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Систематизация величин         силовых полей

     Систематизация величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Обобщение явлений         переноса

     Критерии подобия всюду

     Альтернативные взгляды         на проблемы метрологии


Системный подход в экономике

История проблемы
систематизации величин


Учить физику по-новому!

Учебно-наглядные пособия


Каталог ссылок

Обновления на сайте

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Коэффициент трения и другие критерии подобия в механике

АННОТАЦИЯ. Приводятся достаточно популярные критерии подобия, применяемые в механике, например, коэффициент трения. Указывается на пользу изучения основ теории подобия начиная с механики.

Изучать и физику, и технику начинают с механики. Не потому, что это – самый простой раздел в физике, на самом деле – он ничуть не проще остальных ее разделов, но зато лежит в основе всей физики. Механика отличается видимой наглядностью, и потому преподавателям кажется, что ее нетрудно объяснить. Между тем механические формы движения с точки зрения систематизации их физических величин оказались весьма сложными. Слишком много в современной механике упрощения и абстрактности.

В механике очень много критериев подобия, но их называют чем угодно, только не критериями подобия. В этом нет ничего удивительного, механика родилась намного раньше, чем теория подобия.

Коэффициент трения скольжения

Стоит ли убеждать кого-нибудь в значимости всего того, что связано с трением и, в частности, с такой важной характеристикой этого процесса, как коэффициент трения скольжения fо . Из второго закона Кулона для трения скольжения вытекает уравнение:

Flim = fo N , ( 1 )

где Flim – предельная сила трения, после достижения которой тело начинает скользить; N – нормальная (перпендикулярная к поверхности трения) сила.

Таким образом, коэффициент трения скольжения является отношением двух независимых друг от друга сил: силы трения и силы прижима контактирующих тел. То есть, коэффициент трения является вовсе не коэффициентом пропорциональности, а настоящим критерием подобия.

Сила трения – это сложная физическая величина, комплексно отражающая большое количество разнородных факторов. Этими факторами являются показатели упругого сопротивления микронеровностей контактирующих поверхностей, электрохимические показатели взаимодействия молекул поверхностных слоев, наличие слоя смазывающей жидкости, ее вязкость и маслянистость.

Собственно говоря, численное значение fo , взятое из справочника, - не что иное, как критическое значение этого критерия подобия. При превышении этого значения наступает состояние относительного движения контактирующих тел, а при значении, меньшем критического, контактирующие тела относительно друг друга неподвижны.

Коэффициент полезного действия

Очень популярен в механике такой критерий подобия, как коэффициент полезного действия (кпд), являющийся отношением потребляемой машиной мощности к мощности, отдаваемой двигателем. И когда у двух различных машин или систем кпд равны, то эти машины или системы подобны друг другу по фактору использования подводимой энергии. Так что кпд совсем не коэффициент, а типичный ритерий подобия.

Передаточное отношение

В прикладной механике очень распространен такой параметрический критерий подобия, как передаточное отношение, являющееся отношением угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев вращательного механизма. Отношения двух физических величин действительно являются критериями подобия.

Коэффициент неравномерности хода

Важным параметрическим критерием подобия в механике является коэффициент неравномерности хода машины, представляющий собой отношение диапазона изменения угловых скоростей вала машины к средней угловой скорости этого вала.



Польза от того, что мы назовем, наконец, критерии подобия в механике так, как их положено называть, может сказаться не только в том, что будет легче исправлять исторически возникшие неточности в терминологии. Польза будет еще и в том, что на примере простых и наглядных критериев подобия из прикладной механики удастся потом проще объяснить более сложные критерии подобия в гидравлике и теплотехнике.

На примерах из механики, изучаемой первой среди общетехнических дисциплин, студенты почувствуют необходимость применения теории подобия. И при этом у них не создастся потом впечатление, что теория подобия необходима только при изучении гидравлики и теплотехники.

© И. Коган Дата первой публикации 1.06.2006
Дата последнего обновления 25.03.2008

Оглавление раздела Предыдущая Следующая