5. Súrlódás, közegellenállás

Hozz példákat a súrlódás, közegellenállás jótékony és káros hatásaira!

Az asztalra fektetett papírlapra helyezzünk álló helyzetben gyufásdobozt! A papírt különböző gyorsulásokkal húzzuk! Amikor kicsi a gyorsulás a gyufa a papírhoz képest nem mozdul elha nagyobb, akkor feldől, ha nagyon nagy, akkor a papír kicsúszik alóla, és a gyufa állva marad. A kísérletet elvégezhetjük élére állított tízforintossal is.

Ha végiggondolunk egy meginduló mozgásfolyamatot, pl. a felülettel párhuzamosan húzott kocsira gondolunk láthatjuk, hogy nagyobb erő kell egy nyugalomban lévő test megindításához, mint annak mozgásban tartásához. Ez nemcsak a gyorsításra vonatkozik, hanem arra a tapadási ellenállásra is, amely az első pillanatban fellép, és nagyobb a folyamatosan jelentkező súrlódási erőnél, ugyanakkor mindkettő merőlegesen az alátámasztási felületre hat. Egy guruló jármű esetében is van súrlódás, bár nem csúsznak, ezt gördülési súrlódásnak nevezzük. Ez az erő akkor lép föl, amikor sík talajon egy kerék gurul és közben vagy a talaj nyomódik be kissé a jármű súlyától, vagy a kerék deformálódik kissé. Lényegében mindkét esetben ahhoz kell erő, hogy a kereket kimozdítsuk a "mélyedésből". Ha csak ezzel kéne számolnunk, sima utakat kéne építenünk. Mégis a biztonságos közlekedés miatt érdes felületeket kell képezni (nem a kátyúkról van szó). Szintén súrlódási jellegű, a mozgás irányával ellentétesen ható erő a közegellenállási erő.

Ez mindig jelentkezik, ha egy test folyékony, vagylégnemű közegben mozog. Nagysága a folyadék sűrűségétől, belső ellenállásától függ, (próbáld ki otthon, mennyivel könnyebb a levest, mint a főzeléket kevergetni!), és kis sebességeknél a sebességgel egyenesen arányos. Ekkor a felületekhez tapad a folyadék, ez fékezi a mozgást. Nagyobb sebességnél örvények keletkezhetnek, amik fékeznek, ezért tervezik a járműveket áramvonalasra.

Mi a helyzet ezeknek a kocsiknak a légellenállásával? Fogalmazd meg!

Találj ki kísérletet, hogyan tudnánk azt megvizsgálni, hogy függ-e a csúszási súrlódási erő mértéke a talajjal érintkező felület méretétől!