Vonkajšie trenie
Predstavte si, že by bola celý rok zima a chodníky by boli stále pokryté ľadom. Akákoľvek chôdza by bola komplikovaná, stále by ste sa šmýkali. V tejto časti sa zaoberáme silami, ktoré nám umožňujú bezpečnú chôdzu v lete aj v zime.

Zvláštne postavenie medzi silami majú sily trenia. Ich zvláštnosť spočíva v tom, že vo forme odporu pôsobia vždy len proti pohybu telies, zatiaľ čo iné sily môžu pohyb ako podporovať tak aj brzdiť. 

S prejavom vonkajšieho trenia sa stretávame v dvoch prípadoch: 
1. Odporovú silu (odpor) pozorujeme, keď sú dve telesá k sebe pritlačované istou silou, telesá sú vzhľadom k sebe v pokoji a vonkajšie sily sa ich snažia uviesť do relatívneho pohybu. Príslušné trenie sa nazýva statické a vždy pôsobí proti vzniku relatívneho pohybu.
 
2. Odpor vzniká aj pri pohybe tuhého telesa po inom telese, ku ktorému je pritlačované silou. V tomto prípade hovoríme o dynamickom trení alebo aj kinetickom trení (trení za pohybu), ktoré sa prejavuje od okamihu, keď nastal relatívny pohyb telies, je namierené vždy proti pohybu a má tendenciu túto rýchlosť zmenšiť.

Podľa charakteru dotyku telies pri relatívnom pohybe hovoríme o trení v šmyku (tiež klznom alebo vlečnom) alebo o trení valivom. Pri šmykovom trení sila trenia F vždy pôsobí v dotyčnicovej rovine spoločnej dotykovej plochy (obr. 2.4.5).

Obr. 2.4.5: Trenie v šmyku, trecia sila je orientovaná proti smeru, v ktorom chceme vyvolať pohyb (statické trenie) alebo proti smeru pohybu (dynamické trenie).

Z experimentu vyplýva, že veľkosť sily trenia F nezávisí na veľkosti dotykovej plochy a je úmerná veľkosti normálovej sily F_n , ktorou je jedno teleso pritláčané k druhému. Pre hodnoty trenia v šmyku možno s pomerne dobrým priblížením písať vzťahy

   (2.4.8a)  alebo 
   (2.4.8b)

v ktorých statické trenie F odpovedá okamihu, ktorý je tesne pred uvedením telesa do pohybu, čiže je to maximálna hodnota trecej sily a m a m´ sú konštanty úmernosti nazývané faktormi šmykového trenia (m - statického, m´- kinetického), pre ktoré platí m > m´. Faktory trenia m a m´ závisia od materiálov dotýkajúcich sa telies a od vlastností dotykových plôch (ako je hladkosť, resp. drsnosť) (Tab.2.4.1).

Tab. 2.4.1: Niektoré hodnoty faktorov statického a kinetického šmykového trenia.

Normálová sila Fn, ktorá sa nachádza vo vzťahoch (2.4.8), je tlaková sila, ktorá je vždy kolmá na podložku. V prípade pohybu po vodorovnej podložke je jej veľkosť daná tiažou telesa Fn = G, v prípade pohybu po naklonenej rovine tvorí zložku tiaže telesa.

Príklad 2.4.3

Vráťme sa k problému z úvodu tejto kapitoly, prečo niektoré uzly na šnúrkach topánok držia a iné sa ľahko rozviažu. Vplyvom trecej sily sa niektoré uzly na šnúrkach nerozviažu, pretože sú z materiálu, ktorého trecia sila je dostatočne veľká na to, aby sa uzol nerozviazal a naopak niektoré uzly na šnúrkach sa rozviažu, pretože sú z materiálu, ktorého trecia sila je malá. Navyše trecia sila sa zväčšuje v dôsledku ovíjania sa šnúrky samej okolo seba. Čím je väčší počet závitov, tým je väčší uhol navinutia a pevnejší uzol.
   

Pri valivom pohybe jedného telesa po inom telese sa uplatňuje valivé trenie, pre ktoré možno formálne písať tie isté vzťahy (2.4.8) ako pre trenie v šmyku. Faktor valivého trenia je vždy omnoho menší ako faktor trenia v šmyku (napríklad obr. 2.4.6), najmä ak podložka a valiace sa teleso sú z tvrdého a pružného materiálu. To sa využíva u ložísk, kde sa šmykové trenie zamieňa za menšie, valivé trenie. 

Obr. 2.4.6: Faktor šmykového trenia je u zabrzdeného kolesa železničného vagóna za teplého a suchého počasia 400 - krát väčší ako faktor valivého trenia u otáčajúceho sa kolesa.

Príklad 2.4.4

Trenie má veľký význam pre náš každodenný život. Trecia sila medzi podrážkou topánky a chodníkom umožňuje bezpečnú chôdzu, jej dôsledkom klinec drží v stene, auto sa môže pohybovať po vozovke, ľahšie sa premiestňuje nábytok na vozíku, ložiská umožňujú chod niektorých strojov. Trenie je niekedy žiaduce a vtedy sa aj zväčšuje (v zime sa posype chodník pieskom) a niekedy nežiaduce a vtedy sa zmenšuje (mazanie strojov olejom, aby sa predišlo skorému opotrebovaniu a ohrievaniu). 

Kontrolka: Prečo sa v zime menia letné pneumatiky za zimné? V čom robí chybu poriadkumilovná gazdinka, keď sa snaží navoskovať podlahu, tak aby sa leskla a bola dokonale hladká?