Trenje in upor

Telo, ki je v ravnovesju, miruje ali se giblje premo enakomerno. Telesa, ki mirujejo, zato vztrajajo v mirovanju, gibajoča se telesa pa vztrajajo v gibanju. Vendar iz vsakdanjih izkušenj vemo, da se gibajoča telesa brez pogonske sile prej ali slej ustavijo. To je posledica zaviralnih sil, med katerimi prevladujeta sila trenja in sila upora.

Sila trenja

S prstom po mizi potiskamo knjigo, tako da se giblje premo enakomerno. V smeri gibanja na knjigo deluje sila prsta. Knjiga in podlaga se med gibanjem tareta druga ob drugo. Med njima deluje sila trenja, ki zavira gibanje. Kadar se knjiga giblje premo enakomerno, lahko na podlagi prvega Newtonovega zakona sklepamo, da je sila trenja nasprotno enaka sili prsta – rezultanta sil je enaka 0.

Silo trenja lahko izmerimo posredno. Ko škatlo vlečemo po vodoravni podlagi, v smeri gibanja nanjo deluje sila roke, v nasprotni smeri pa sila trenja. Če je gibanje škatle premo enakomerno, je sila trenja nasprotno enaka sili roke, ki vleče škatlo. Če torej med škatlo in roko postavimo še silomer, lahko posredno izmerimo velikost sile trenja.

Škatlo lahko po podlagi vlečemo po največji ali po kateri od njenih manjših ploskev. Če so vse ploskve škatle iz iste snovi, poskus pokaže, da se sila trenja ne spreminja; trenje ni odvisno od velikosti stične ploskve med opazovanim telesom in podlago. Sila trenja se spremeni, kadar škatlo prestavimo na drugačno podlago ali jo obtežimo s težkim predmetom.

Podobno kot trenje deluje tudi sila lepenja – ta se pojavi med dvema stičnima ploskvama, ki druga glede na drugo mirujeta, pravokotno nanju pa pritiska sila. Zaradi hrapavosti obeh stičnih površin se pri pritiskanju ena ploskev »zažre« v drugo. Večja ko je sila, ki deluje pravokotno na ploskvi, večja je sila lepenja in bolj se ploskvi upirata medsebojnemu premiku. Sila lepenja je vedno večja od sile trenja med istima stičnima ploskvama. Pri trenju ploskvi drsita druga mimo druge in se ne moreta zažreti tako močno druga v drugo, kot pri mirovanju.

S silama trenja in lepenja imamo v vsakdanjem življenju pogosto opravka. Pri drsenju dveh ploskev želimo običajno trenje čim bolj zmanjšati, zato ploskve zbrusimo, zgladimo in jih premažemo s posebnimi premazi. Na drugi strani nam sila lepenja omogoča, da lahko hodimo, se vozimo z avtom, stojimo na klancu, dvignemo kozarec z mize, držimo žlico ...

Sila upora

Če s pahljačo zamahnemo po zraku, čutimo, da ta na svoji poti odriva zrak. Zrak se upira odrivanju, zato na pahljačo deluje sila upora. Poskus pokaže, da je upor večji v primeru, ko je največja ploskev pahljače pravokotna na smer gibanja, ker je velikost površine, ki odriva zrak, večja. Upor se povečuje tudi s hitrostjo gibanja pahljače.