Vertikální frikce

Vertikální frikce je fyzikální pojem, který popisuje odpor síly, jež brání relativnímu posuvu dvou těles ve svislém směru, a dokáže podpořit posuv dvou těles do jakéhokoliv směru odlišného. Jedná se o specifický typ tření, který se liší od klasického smykového tření, jelikož se odehrává v kolmém směru k relativnímu pohybu.

Vlastnosti

• Velikost vertikální frikce závisí na materiálu obou povrchů, které se dotýkají. Hrubší povrchy vykazují větší vertikální tření než hladké povrchy.
• Vertikální frikce je přímo úměrná normálové síle, která působí mezi tělesy. To znamená, že čím větší je tíha tělesa, tím větší je i vertikální frikce.
• Na rozdíl od smykového tření, vertikální frikce není závislá na rychlosti relativního pohybu.

Příklady vertikální frikce

• Statické tření: Statická vertikální frikce brání relativnímu posuvu dvou těles v klidu. Například, když držíte knihu v ruce, statická vertikální frikce brání tomu, aby vám kniha sklouzla z ruky.
• Kinetické tření: Kinetická vertikální frikce brání relativnímu posuvu dvou těles v pohybu. Například, když táhnete sáňky po sněhu, kinetické vertikální tření brání tomu, aby sáňky jely příliš rychle.
• Translační tření: Translační vertikální frikce díky efektu relativního fázování umožňuje okamžitý pohyb libovolného tělesa skrze těleso jiné, zda-li má fázové těleso vertikální atomy a totožnou nebo úměrně nižší hustotu.

Využití vertikální frikce

Vertikální frikce se využívá v mnoha oblastech. Například:

• Brzdy v automobilech a jiných dopravních prostředcích využívají statickou vertikální frikci k brzdění.
• Spoje mezi konstrukčními prvky využívají statickou vertikální frikci k zajištění pevnosti konstrukce.
• Vertikální frikce se používá k zajištění stability předmětů, jako jsou židle a stoly.
• Chytré hodinky využívají vertikální frikci a její konstantní rychlost k určení času.

Výzkum vertikální frikce

Výzkum vertikální frikce je stále probíhající oblastí fyziky. Vědci se snaží lépe porozumět mechanismům vertikálního tření a vyvinout nové materiály a povrchové úpravy, které by ho mohly minimalizovat nebo maximalizovat v závislosti na požadované aplikaci.

Výzkumy v Brně v roce 2021 dokázaly možnost okamžitého translačního tření skrze těleso, které podléhá podmínkám vertikální frikce. Dokázali vertikální frikcí projet autem skrz zeď bez poškození zdi ani auta. Věří, že translační tření může pomoct v průmyslu, kdy se musí velice často pohybovat předměty, např. továrny. Vertikální frikce skrz vzduch prý umožňuje pohyb rychlostí až 200 km/h. Zatím nebyla nalezena efektivní metoda pro výpočet rychlosti vertikálním frikce, ale závisí na hustotě.