Sila trenja se javlja kada čvrsto telo klizi po podlozi. Smer sile trenja je suprotan smeru kretanja tela.
Trenje klizanja i trenje kotrljanja
Video čas
Uzrok postojanja sile trenja je hrapavost kontaktnih površina tela i podloge. Standardni model sile trenja predlaže postojanje tri tipa sile trenja:
- Statička sila trenja
- Dinamička sila trenja
- Trenje kotrljanja
Statička sila trenja se protivi delovanju sile, koja pokušava da pomeri telo iz stanja mirovanja, dok se dinamička sila trenja javlja prilikom klizanja tela po podlozi, nekom stalnom brzinom. Statička sila trenja je veća od dinamičke sile trenja. Ovo znamo i iz iskustva. Telo je teže naterati da se kreće, nego što je nastaviti da ga se vuče po podlozi. Pri malim brzinama, dinamička sila trenja ne menja svoju vrednost.
Sila trenja Ftr uvek ima suprotan smer od vučne sile Fv. Da bi se telo pomerilo iz stanja mirovanja, vučna sila Fv mora biti veća od sile trenja Ftr. Oznaka μ je koeficijent trenja i predstavlja deo normalne sile N koji se, putem kontaktne površine, pretvara u silu trenja Ftr. Ukoliko je podloga po kojoj telo klizi horizontalna, normalna sila N je ustvari težina tela N=mg. Za svaki drugi slučaj, normalna sila se izračunava kao normalna (vertikalna) komponenta težine.
Sila trenja je pojednostavljenje međudelovanja atoma (molekula) na kontaktnoj površini. Molekuli tela i podloge stupaju u međudelovanje, koje ima elektrostatičku prirodu, ali bi bilo previše kompleksno da se proračuna.
Stoga je lakše za parove površina (telo i podloga), određene uglačanosti, definisati koeficijent trenja μ i zatim proračunati rezultujuću silu trenja.
$$F_{tr} =\mu \cdot N$$
Trenje kotrljanja je otpor kretanju tela pri kotrljanju, koje za uzrok ima sasvim drugačiji vid međudelovanja tela i podloge. Pri kotrljanju dolazi do deformacije tela koje se kotrlja ali i podloge, po kojoj se kotrljanje odvija. Tom prilikom se deo energije, koja se ulaže za pokretanje tela, troši na rad deformacije i tela i podloge.
Ovo rasipanje energije usporava kretanje tela, te se u praksi ponaša slično trenju klizanja. Pošto veličina deformacije zavisi od težine tela, odnosno od normalne sile kojom telo pritiska podlogu, ovo dejstvo je prikazano kao sila tenja i računa se po istoj formuli kao i trenje klizanja, s tim što je koeficijent trenja znatno manji od koeficijenta trenja pri klizanju.