Tarcie

Występowanie tarcia podczas ruchu ciał wymaga, w celu utrzymania tego ruchu, działania stałej siły pokonującej tarcie i tak np. : podczas ruchu wozu pokonuje siła mięśni konia, podczas ruchu pociągu - lokomotywa, samochodu - silnik.

Znaczenie tarcia w życiu codziennym i technice jest olbrzymie. Wynika to stąd, że tarcie jest związane z każdym zjawiskiem mechanicznym. Występuje ono zarówno podczas ruchu ciała, jak i spoczynku. W każdym ruchu tarcie jest siłą hamującą. Jeśli jesteśmy zainteresowani, aby dany ruch się odbył, to tarcie jest wtedy czynnikiem szkodliwym. Takie będzie ono podczas jazdy samolotu, pociągu, roweru. Bardzo szkodliwe jest tarcie występujące np. podczas lotu rakiety w atmosferze. Tarcie wywołane ścieraniem się zewnętrznej powierzchni rakiety i powietrza powoduje nie tylko hamowanie jej ruchu, ale także rozgrzewanie rakiety do bardzo wysokiej temperatury.

Szkodliwość tarcia polega również i na tym, że powoduje ono niszczenie trących się podczas ruchu elementów maszyn. W ten sposób zdzierają się osi i łożyska, wykonane z najbardziej cennych materiałów. Oblicza się, że z powodu tarcia ulegają w ciągu roku zużycia dziesiątki tysięcy ton najdroższych metali.

W celu zmniejszenia tarcia stosujemy przede wszystkim smarowanie trących się powierzchni. Smary przyczyniają się w dużym stopniu do zmniejszenia tarcia, a przez to do zmniejszenia strat energii i materiałów. Smarowanie chroni trące się powierzchnie przed nagrzaniem.

Tarcie bywa także pożyteczne. Jest ono niezbędne, aby wprawić w ruch ciało będące w spoczynku lub zatrzymać to, które jest w ruchu. Trudno się poruszać po śliskim lodzie, trudno się także zatrzymać. Powodem tego jest małe tarcie. Z tego samego powodu zdarza się czasami, że koła lokomotywy lub samochodu obracają się w miejscu i nie poruszają pojazdu. Wtedy posypuje się szyny piaskiem w celu zwiększenia tarcia. Aby zahamować pociąg, samochód lub tramwaj, dociskamy do kół szczęki hamulców. W ten sposób zwiększamy tarcie, które hamuje ruch pojazdu.

Siła tarcia jest niekiedy czynnikiem utrudniającym ruch np. siła tarcia występująca między osią a łożyskiem koła samochodu, natomiast tarcie występujące między kołem a jezdnią jest siła pożyteczną, umożliwiająca ruch. Tarcie jest szkodliwe, ponieważ niszczy współpracujące ze sobą elementy, np. oponę samochodu, ale jest także niesłychanie pożyteczne, kiedy trzeba samochód gwałtownie zatrzymać, bądź wtedy gdy jeździmy po ośnieżonych drogach i wówczas zakładamy łańcuchy na koła, które umożliwiają nam jazdę. Tarcie odgrywa bardzo dużą rolę zarówno w życiu codziennym, jak i w technice. Dlatego poznanie praw, które rządzą tarciem, jest potrzebne każdemu.

Tarcie jest niezbędnym warunkiem poruszania się istot żywych oraz samochodów, pociągów itp., a także funkcjonowania wielu mechanizmów, np. sprzęgła czy przekładni. Tam, gdzie jest ono zjawiskiem niekorzystnym, zmniejsza się je, wprowadzając pomiędzy trące mechanizmy ciecze (np. w przekładniach zębatych i łożyskach - "wzorcem" jest tu rozwiązanie problemu tarcia w stawach łączących kości), zamieniając tym samym tarcie w układzie dwóch ciał stałych na tarcie w cieczy (lepkość).

Tarciu zawdzięczamy możliwość chodzenia, pisania, przytrzymywania w ręku różnych przedmiotów. Nietrudno sobie wyobrazić, co by było gdyby tarcie przestało istnieć.

W zależności od warunków panujących na powierzchni, tarcia rozróżnią się:
- tarcie czyste - przy oddziaływaniu czystych powierzchni,
- tarcie suche - w obecności warstw np.: tlenków i zanieczyszczeń,
- tarcie płynne - całkowicie oddziela od siebie powierzchnie narzędzia kształtującego i przedmiotu odkształcanego,
- tarcie graniczne - warstwa ciekłego smaru, oddzielająca współpracujące powierzchnie,
- tarcie półpłynne - powierzchnie kształtujące i odkształcające są tylko częściowo oddzielone od siebie warstwą ośrodka lepkiego,
- tarcie półsuche - warstwa smaru występuje jedynie na niewielkich fragmentach powierzchni,