Tarcie to siła działająca na poruszające się ciało i co ważne jest skierowane zawsze przeciwnie do prędkości ciała (przeciwne zwroty prędkości i siły tarcia). Tarcie przeszkadza ruchowi, mówimy, że stawia opór lub wyhamowuje ruch. Występowanie tarcia jest zjawiskiem bardzo powszechnym zarówno na różnych powierzchniach jak i w wodzie i atmosferze. Najłatwiej określić go dla ruchu po danej powierzchni.
Najczęściej spotykamy się z tarciem:
- posuwistym - gdy jedno ciało przesuwa się po powierzchni drugiego ciała. Gdy dwa ciała stykają się ze sobą w czasie ruchu, to trą o siebie powierzchniami, które prawie nigdy nie są idealnie śliskie. Aby je przesuwać po sobie trzeba cały czas używać siły. Wygładzenie powierzchni trących może jednak znacznie zmniejszyć ich tarcie. Wyróżniamy dwa rodzaje tarcia posuwistego - tarcie statyczne i dynamiczne. Łatwo je rozróżnić, gdyż tarcie statyczne występuje gdy wytrącamy ciała ze stanu spoczynku i zaczynamy je przesuwać po sobie. Czasami może to wymagać użycia większej siły niż późniejsze przesuwanie ciał po sobie. A to właśnie w czasie późniejszego przesuwania wprawionych już w ruch ciał pojawia się tarcie dynamiczne - jak nazwa mówi związek z dynamiką, czyli ruchem.
- tocznym - gdy jedno ciało toczy się po powierzchni drugiego ciała. Jest to możliwe, gdy ciało toczące się ma kształt, np. kuli, walca, itp. Z codziennego życia wiemy, że przedmioty, które można "turlać" jest dużo łatwiej przesunąć z miejsca na miejsce. Bo przesuwane względem siebie ciała trą o siebie tylko w miejscu ich chwilowego styku, a nie na całej powierzchni. Wpływ na tarcie toczne ma także promień toczących się ciał oraz materiał z jakiego są wykonane.
Gdy np. przesuwamy skrzynię po ziemi, to siła tarcia zależy od rodzaju powierzchni skrzyni oraz gleby, a przede wszystkim siły nacisku FN. Siła nacisku odpowiada za dociskanie do siebie trących o siebie powierzchni. W przypadkach - ruchu po poziomej powierzchni, siła nacisku jest równa ciężarowi ciała FN = Q = mg (nie jest tak gdy pojawiają się nierówności terenu, w szczególności na równi pochyłej).
Wartość siły tarcia T jest wprost proporcjonalna do wielkości siły nacisku Fn ciał trących o siebie. Co oznacza, ze jeśli wartość siły nacisku wzrasta/maleje, to wartość siły tarcia wzrasta/maleje tyle samo razy. Natomiast jeżeli podzielimy przez siebie wartość tarcia i siły nacisku, to otrzymamy tzw. współczynnik tarcia, który jest stały dla danego ruchu i powierzchni. Oznaczenie tego współczynnika zależy od rodzaju tarcia:
- f - dla tarcia posuwistego
- μ - dla tarcia tocznego
(Współczynnik tarcia nie posiada jednostki, określa się go jako niemianowanego (bez miana - jednostki), gdyż wyraża stosunek dwóch sił mających przecież te samą jednostkę - 1N).
Siła tarcia wyraża się wzorem: T = f ∙ FN. A tarcie toczne T = μ FN/R, gdzie R - to promień toczącego się ciała. Widzimy więc, że tarcie rośnie, gdy promień toczącego się ciała maleje i odwrotnie.
Współczynnik tarcia zależy od:
- rodzaju materiałów stykających się
- stopnia gładkości stykających się powierzchni
- pokrycia tych powierzchni (np. suche, mokre, smarowane itp.)
