Isti predmet može se gotovo neprimetno pomerati po jednoj podlozi, dok na drugoj zahteva znatno veći napor. Na prvi pogled razlika često deluje neobjašnjivo, naročito kada obe površine izgledaju ravno i glatko. Međutim, na mestu dodira postoje sitne nepravilnosti koje golim okom ne vidimo, a upravo njihov međusobni kontakt, uz osobine materijala i pritisak, određuje koliko će se predmet opirati pomeranju. Taj otpor poznajemo kao trenje.
Površine nisu jednako glatke
Kada isti predmet pomerimo preko dve različite površine, otpor može biti veoma različit čak i kada obe na prvi pogled deluju glatko. Razlog je u tome što se njihove mikroskopske neravnine međusobno dodiruju i suprotstavljaju pomeranju. Površina koja izgleda potpuno ravno golim okom može pod uveličanjem imati veliki broj sitnih ispupčenja i udubljenja.
Važna je i struktura samog predmeta. Njegova donja strana takođe ima nepravilnosti, pa stvarni kontakt nije raspoređen ravnomerno preko cele površine. Na pojedinim mestima pritisak može biti mnogo veći nego što bismo zaključili samo posmatranjem veličine predmeta.
Zbog toga dva materijala koji vizuelno izgledaju slično mogu davati potpuno različit osećaj pri pomeranju. Staklo, drvo, guma i tkanina imaju različite površinske osobine, pa se i način na koji međusobno stupaju u kontakt razlikuje.
Trenje određuje koliko se predmet opire
Sila koja se suprotstavlja klizanju naziva se sila trenja. Ona nastaje u kontaktu dve površine i zavisi od njihovih osobina, kao i od sile kojom predmet pritiska podlogu. Kada je trenje dovoljno malo u odnosu na silu koja pokreće predmet, on lako menja položaj.
Ako je trenje veće, potrebno je primeniti veću silu da bi predmet uopšte počeo da se pomera. Posle početka kretanja uslovi se mogu malo promeniti, pa se razlikuju statičko trenje, koje sprečava početak pomeranja, i kinetičko trenje, koje deluje dok se površine klizaju jedna preko druge.
Zato predmet koji je nepomičan može delovati kao da je gotovo zalepljen za podlogu, iako ga je moguće pomeriti dovoljno velikom silom. Nije reč o stvarnom lepljenju, već o tome da je početni otpor trenja dovoljno velik da spreči male sile koje na njega deluju..
Materijal menja ponašanje pri dodiru
Guma, na primer, može ostvariti mnogo izraženiji otpor prema klizanju nego tvrda i glatka plastika. Njena površina može da se prilagodi sitnim neravninama podloge, pa se kontakt ostvaruje preko većeg broja mikroskopskih tačaka. To može povećati otpor pomeranju. Kod tvrdih materijala situacija može biti drugačija. Metalni predmet na dobro obrađenoj i čistoj površini može relativno lako kliziti, ali prisustvo prašine, masnoće ili sitnih čestica može promeniti ponašanje. Čak i veoma tanak sloj druge materije između dve površine može uticati na trenje.
Materijal zato nije jedini faktor. Važna je kombinacija osobina predmeta i podloge, kao i stanje njihovih površina. Ista gumena podloga može pružati različit otpor ako se nalazi na suvoj, vlažnoj, čistoj ili zaprljanoj površini.
Voda i prašina mogu potpuno promeniti klizanje
Vlaga često menja trenje jer voda može formirati veoma tanak sloj između površina. U zavisnosti od materijala i količine vode, taj sloj može smanjiti ili povećati otpor. Zbog toga mokar pod nije jednostavno samo „klizav“ u svim okolnostima, već njegovo ponašanje zavisi od kombinacije materijala i uslova.
Prašina i sitne čestice takođe menjaju kontakt. One mogu delovati kao dodatni sloj između predmeta i podloge, ali mogu i povećati mehaničko zahvatanje površina. Ako su čestice nepravilne i čvrste, predmet može teže kliziti jer se preko njih pomera umesto direktno po podlozi.
Čistoća površine zato ima praktičan značaj. Isti predmet može se na istoj podlozi ponašati drugačije pre i posle čišćenja, posebno ako je na površini bilo ulja, prašine ili drugih naslaga koje menjaju način dodira.
Zašto težina i pritisak takođe imaju ulogu?
Što je predmet jače pritisnut uz podlogu, veća može biti sila koja se suprotstavlja klizanju. Kod jednostavnog modela suvog trenja, sila trenja povezana je sa normalnom silom, odnosno pritiskom koji predmet ostvaruje na podlogu, i koeficijentom trenja između materijala.
Zato se isti predmet često teže pomera kada na njega dodamo teret. Površine tada jače pritisnu jedna drugu, pa je za početak kretanja potrebna veća horizontalna sila. Ipak, stvarni materijali nisu idealne matematičke površine, pa rezultat može zavisiti i od deformacije, temperature, hrapavosti i drugih osobina.
Kada predmet lako klizi po jednoj površini, a po drugoj gotovo da ne mrda, najčešće gledamo posledicu različitog trenja. Materijal, mikroskopska hrapavost, pritisak, vlaga, prašina i stanje površine zajedno određuju koliko će lako doći do klizanja. Zbog toga ista stvar može imati potpuno drugačije ponašanje na različitim podlogama.
