II.8.5. Forța de frecare la rostogolire
Materiale necesare:
Cărucior cu roți care pot fi blocate (cutie de chibrituri pusă pe mai multe creioane colorate), fir prins de tortițele
unui pahar de plastic.
Descrierea experimentului:
- Prinde firul cu paharul de cărucior.
- Așază căruciorul cu roți la capătul mesei și blochează-i roata.
- Adaugă monede în pahar până când căruciorul se mișcă uniform. Numără monedele (eu am pus 3 monede de 10 bani).
- Așază căruciorul cu roți (blocate) la capătul mesei.
- Adaugă monede în pahar până când căruciorul se mișcă uniform. Numără monedele (eu am pus 2 monede de 10 bani și
una de 1 ban).
Numărul monedelor când roțile nu sunt blocate este mai mic decât atunci când îi blocăm roata.
Concluzia experimentului:
Forța de frecare la rostogolire este mai mică decât forța de frecare la alunecare.
În cazul mecanismelor care conțin piese în mișcare una faţă de alta, frecarea dintre acestea determină încălzirea pieselor şi, în timp, uzarea lor. Pentru a micșora această frecare nedorită, se folosesc două metode:
- Ungerea pieselor în mișcare ale unei mașini cu lubrifianți (ulei de mecanisme, vaselină).
- Folosirea rulmenților formați din bile care se rostogolesc unele peste altele, deoarece forța de frecare la rostogolire este mai mică decât forța de frecare la alunecare, aceștia reduc considerabil frecarea.
Exemple:
-
Roţile automobilelor, ale bicicletelor, motocicletelor etc. sunt montate pe rulmenți.
-
Lagărele ce conțin rulmenți sunt utilizate şi la motoarele electrice, la strunguri, la axele vagoanelor, la axul pe care se fixează elicea avioanelor etc., adică oriunde trebuie să fie micșorată forța de frecare.