1. TRENJE KADA SE TIJELO KLI�E PO NEKOJ PODLOZI.

Tipi�an primjer sile trenja u ovom slu�aju je sila koju osje�aju sanjke na snijegu: nakon �to se spusti� po nekoj nizbrdici, do�e� do ravnog dijela na kojem se nakon nekog vremena sanjke zaustave. Ili, kliza� na ledu koji se zaleti nekom brzinom, nakon nekog vremena se zaustavi. Ili, automobil koji naglo ko�i - �uje se �kripa guma i automobil se zaustavi.

Dakle, u sva tri slu�aja, sila trenja je uzrokovala smanjivanje brzine tijela: ona uvijek djeluje u smjeru suprotnom od smjera gibanja.

Za tu silu pribli�no vrijedi: T=kP (T=sila trenja, P=pritisak tijela na podlogu, k=koeficijent trenja izme�u tijela i podloge), dakle sila trenja je proporcionalna pritisku (naj�e��e upravo te�ini tijela) kojem tijelo djeluje na podlogu.

Iako je ova formula vrlo jednostavna, samo porijeklo sile trenja je vrlo komplicirano. Naime, svaka ravna ploha nekog tijela je, ako ga jako pove�amo (tako da se vide atomi - dakle na mikroskopskoj razini), vrlo grbava i sastoji se od izbo�ina, bre�uljaka, neravnina, vrhova, zubaca. Upravo te nepravilnosti - me�usobni udarci izbo�ina tijela i podloge, ometaju gibanje - pru�aju mu otpor. Dakle, opiru se gibanju i manifestiraju se kao sila trenja.

Me�usobni udarci tih izbo�ina imaju za posljedicu stvaranje topline - i tijelo i podloga se zagrijavaju. Pri tom i dalje vrijedi zakon o�uvanja energije: smanjivanje kineti�ke energije tijela prelazi u toplinsku energiju tijela i/ili podloge. Taj u�inak se mo�e i iskoristiti, npr. �ibice funkcioniraju upravo na tom principu: trenjem glavice se ona zagrije na temperaturu potrebnu da se smjesa zapali.

2. TRENJE KADA SE TIJELO KOTRLJA PO PODLOZI.

U ovom slu�aju trenje se javlja zato �to se dio kineti�ke energije tijela tro�i na odvajanje od podloge (koja mo�e biti vla�na, �to �e pove�ati silu trenja), dok se dio tro�i na priljubljivanje tijela na podlogu. Budu�i da je podloga - mikroskopski gledano - vrlo hrapava i nazubljena, dio kineti�ke energije se mo�e tro�iti na lomljenje tih zubaca, kako na podlozi, tako i na tijelu. Ova se sila mo�e opisati sli�no kao i u prethodnom slu�aju izrazom T=kP gdje je k tzv. koeficijent trenja pri kotrljanju.

Ova sila osobito dolazi do izra�aja kada je podloga vla�na, a njezin utjecaj se najbolje vidi na automobilu koji na vla�nom kolniku posti�e manju maksimalnu brzinu, kao i manju vu�nu snagu. Osim toga, svatko tko je vozio bicikl, mo�e potvrditi da je vo�nja po vla�noj cesti najnapornija vo�nja.

3. TRENJE KADA SE TIJELO GIBA KROZ FLUID (npr. gibanje aviona kroz zrak ili podmornice kroz vodu).

Kao i gore, i ovdje fluid (zrak ili teku�ina) djeluje tako da smanjuje brzinu tijelu koje se u njemu giba, prema tome radi se o sili koja usporava tijelo pa je zbog toga zovemo sila trenja.

Da bismo shvatili porijeklo te sile u ovom slu�aju, valja se spustiti na atomsku ili molekularnu razinu. Naime, fluid se sastoji od velikog broja atoma/molekula koje se slobodno gibaju. �elimo li tijelo, okru�eno fluidom, pomaknuti iz nekog polo�aja, valja preraspodjeliti - pomaknuti - atome-molekule fluida, tj. dati im kineti�ku energiju. A tu kineti�ku energiju �e oni dobiti upravo od tijela koje se giba. Kako vrijedi zakon o�uvanja energije, tijelo �e gubiti kineti�ku energiju, tj. smanjivat �e mu se brzina, a to se upravo mo�e shvatiti kao da na tijelo djeluje sila u smjeru suprotnom od smjera gibanja. Krajnji rezultat toga jest da je tijelo predalo dio energije fluidu �iji se dijelovi onda po�inju gibati: upravo to se doga�a kada recimo poku�a� tr�ati kroz vodu - zbog trenja to je vrlo te�ko, a iza tebe ostaju valovi i mali virovi.

Interesantno je vidjeti koliki je iznos sile trenja pri gibanju tijela kroz fluid. Za razliku od prethodnog slu�aja, ovdje ta sila ne�e ovisiti o masi tijela (dakle, ta sila postoji i u beste�inskom stanju!), ve� o njegovom obliku, brzini i o svojstvima fluida. Iskustvo pokazuje da se za male brzine mo�e uzeti T=kv (polagano gibanje kroz zrak; gibanje koje ne uzrokuje zna�ajno gibanje fluida), a za ve�e brzine T=kv² (brzo gibanje kroz zrak, ili gibanje kroz vodu ili med; gibanje koje uzrokuje virove i/ili valove u fluidu), gdje je T sila trenja, v brzina tijela kroz fluid, a k neka konstanta.

Osim ova dva, gore navedena tipa trenja, postoje jo� neki slu�ajevi gibanja kod kojih dolazi do smanjivanja brzine tijela tj. gubitka kineti�ke energije (npr. nabijena �estica koja se giba po zakrivljenoj putanji), ali se takvi efekti mogu opa�ati u vrlo posebnim uvjetima. Budu�i da nemaju neki ve�i zna�aj u zbivanjima u normalnom svijetu, pri spominjanju trenja oni se redovito zanemaruju.

Odgovorio:
mr.sc.M.Basleti�, PMF