Friktion

Friktion, kraft, der modstår glidning eller rulning af et fast objekt over et andet. Friktionskræfter, såsom trækkraften, der er nødvendig for at gå uden at glide, kan være gavnlige, men de udgør også en stor modstand mod bevægelse. Cirka 20 procent af bilernes motorkraft forbruges til at overvinde friktionskræfter i de bevægelige dele.

friktionskræfter

Diagram, der illustrerer, hvordan friktionskræfter, herunder kinetisk friktion og statisk friktion, virker på objekter i hvile og i bevægelse.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Britannica Quiz
Alt om fysikquiz
Hvem var den første videnskabsmand, der gennemførte en kontrolleret atomkæde reaktionseksperiment? Hvad er måleenheden for cyklusser pr. Sekund? Test din fysikskærm med denne quiz.

Hovedårsagen til friktion mellem metaller ser ud til at være tiltrækningskræfterne, kendt som vedhæftning, mellem overfladernes kontaktområder, som altid er mikroskopisk uregelmæssig. Friktion opstår ved at skære disse “svejsede” kryds og fra virkningen af uregelmæssighederne på den hårdere overflade, der pløjes over den blødere overflade.

To enkle eksperimentelle fakta karakteriserer friktionen af glidende faste stoffer. For det første mængden af friktion er næsten uafhængig af kontaktområdet. Hvis en mursten trækkes langs et bord, er friktionskraften den samme, uanset om mursten ligger fladt eller står i enden. For det andet er friktionen proportional med belastningen eller vægten, der presser overfladerne sammen … Hvis en bunke med tre mursten trækkes langs et bord, er friktionen tre gange større, end hvis en mursten trækkes. Forholdet mellem friktion F og belastning L er således konstant. Dette konstante forhold kaldes friktionskoefficienten og er normalt symboliseret med det græske bogstav mu (μ). Matematisk er μ = F / L. Fordi både friktion og belastning måles i kraftenheder (såsom pund eller newton), er friktionskoefficienten dimensionel. Værdien af koefficienten af Riktion for et tilfælde af en eller flere mursten, der glider på et rent træbord, er ca. 0,5, hvilket indebærer, at der kræves en kraft svarende til halvdelen af murstenene bare for at overvinde friktionen ved at holde murstenene bevæger sig langs med en konstant hastighed. Friktionskraften i sig selv er modsat mod objektets bevægelse. Fordi den hidtil beskrevne friktion opstår mellem overflader i relativ bevægelse kaldes den kinetisk friktion.

Statisk friktion virker derimod mellem overflader i hvile i forhold til hinanden. Værdien af statisk friktion varierer mellem nul og den mindste kraft, der er nødvendig for at starte bevægelse. Denne mindste kraft, der kræves for at starte bevægelse eller for at overvinde statisk friktion, er altid større end den krævede kraft for at fortsætte bevægelsen eller for at overvinde kinetisk friktion.

Få et Britannica Premium-abonnement og få adgang til eksklusivt indhold. Abonner nu

Rullende friktion opstår, når et hjul, kugle eller cylinder ruller frit over en overflade, som i kuglelejer. Den vigtigste friktionskilde ved rulning ser ud til at være spredning af energi involveret i deformation af genstandene. Hvis en hård kugle ruller på en plan overflade, er kuglen noget flad, og den flade overflade noget indrykket i de områder, der er i kontakt. Den elastiske deformation eller kompression, der frembringes ved den forreste del af området i kontakt, er en hindring for bevægelse, der ikke fuldt ud kompenseres, da stofferne springer tilbage til normal form ved den bageste del. De interne tab i de to stoffer svarer til dem, der forhindrer en bold i at hoppe tilbage til det niveau, hvorfra den tabes. Koefficienter for glidende friktion er generelt 100 til 1.000 gange større end koefficienter for rullende friktion for tilsvarende materialer. Denne fordel blev historisk realiseret med overgangen fra slæde til hjul. (Se mekanik.)

Write a Comment

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *