tarcie

Tarcie to siła oporu, która powstaje podczas wzajemnego przesuwania się ciał względem siebie lub ich kontaktu. Wyróżnia się tarcie statyczne, które występuje gdy ciała są nieruchome względem siebie, oraz tarcie kinetyczne, które pojawia się podczas ruchu. Tarcie zależy od właściwości chemicznych i mechanicznych powierzchni oraz od stanu kontaktu.

W prostym ujęciu można opisać tarcie statyczne i kinetyczne za pomocą współczynników μs i μk. Siła tarcia statycznego nie przekracza μs·N, natomiast siła tarcia kinetycznego wynosi około μk·N, gdzie N jest siłą normalną. Zwykle μs > μk, co odzwierciedla większą trudność w rozpoczęciu ruchu niż jego utrzymaniu.

Czynniki wpływające na tarcie obejmują chropowatość i stan powierzchni, właściwości materiałów, temperaturę, obecność smarów oraz prędkość i czas kontaktu. W suchych kontaktach powierzchniowych wartość tarcia statycznego bywa praktycznie niezależna od całkowitej powierzchni styku, choć realne zależności mogą być złożone.

Smarowanie odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu tarcia. Warstwa oleju lub innego środka oddziela powierzchnie i może prowadzić do różnych warunków smarowania: granicznego, mieszanego, hydrodynamicznego i elastohydrodynamicznego. Lepkość, grubość filmu i prędkość ruchu wpływają na efekt tarcia oraz na zużycie i generację ciepła.

Tarcie ma fundamentalne znaczenie w inżynierii i tribologii. Zwiększa lub ogranicza efektywność maszyn, wpływa na zużycie materiałów i bezpieczeństwo operacyjne. Zjawiska powiązane obejmują zużycie ścierne, adhezyjne i zmęczeniowe. Projektowanie powierzchni, dobór materiałów i odpowiednie smarowanie ograniczają niepożądane tarcie i wydłużają żywotność układów.