Kitka, voima, joka vastustaa kiinteän kohteen liukumista tai vierimistä toisen päälle. Kitkavoimat, kuten liukumiseen kulkemiseen tarvittava vetovoima, voivat olla hyödyllisiä, mutta ne myös osoittavat suurta vastustusta liikkeelle. Noin 20 prosenttia autojen moottoritehosta kulutetaan liikkuvien osien kitkavoimien voittamiseksi.
Metallien välisen kitkan pääasiallinen syy näyttää olevan aina mikroskooppisesti pintojen kosketusalueiden väliset vetovoimat, joita kutsutaan tarttumisvoimiksi. epäsäännöllinen. Kitka syntyy näiden ”hitsattujen” liitosten leikkaamisesta ja pehmeämmän pinnan yli kynnettävän kovemman pinnan epätasaisuuksien vaikutuksesta.
Kaksi yksinkertaista kokeellista tosiasiaa kuvaa liukuvien kiintoaineiden kitkaa. Ensinnäkin kitkan määrä on melkein riippumaton kosketusalueesta. Jos tiili vedetään pöytää pitkin, kitkavoima on sama riippumatta siitä, onko tiili tasainen vai seisoo päädyssä. Toiseksi kitka on verrannollinen kuormitukseen tai painoon, joka puristaa pintoja yhteen Jos kolmen tiilen pino vedetään pöytää pitkin, kitka on kolme kertaa suurempi kuin yhtä tiiltä vedettäessä. Kitkan F suhde kuormaan L. on siis vakio. Tätä vakiosuhdetta kutsutaan kitkakertoimeksi ja se on yleensä symboloi kreikkalainen kirjain mu (μ). Matemaattisesti μ = F / L.Koska sekä kitka että kuorma mitataan voimayksikköinä (kuten puntaa tai newtonia), kitkakerroin on dimensioton. vinossa yhden tai useamman tiilen liukuminen puhtaalla puupöydällä on noin 0,5, mikä tarkoittaa, että tarvitaan vain puolet tiilien painosta yhtä suuri voima kitkan voittamiseksi pitämällä tiilet liikkumassa tasaisella nopeudella. Itse kitkavoima kohdistuu vastakkain kohteen liikkeeseen. Koska tähän mennessä kuvattu kitka syntyy suhteellisen liikkeessä olevien pintojen välillä, sitä kutsutaan kineettiseksi kitaksi.
Staattinen kitka sitä vastoin toimii levossa olevien pintojen välillä toistensa suhteen. Staattisen kitkan arvo vaihtelee nollan ja pienimmän liikkeen aloittamiseen tarvittavan voiman välillä. Tämä pienin voima, joka vaaditaan liikkeen aloittamiseen tai staattisen kitkan voittamiseen, on aina suurempi kuin voima, jota tarvitaan liikkeen jatkamiseen tai kineettisen kitkan voittamiseen.
Vierintäkitkaa esiintyy, kun pyörä, pallo tai sylinteri vierittää vapaasti pinnan yli, kuten pallo- ja rullalaakereissa. Valssauksen pääasiallinen kitkalähde näyttää olevan esineiden muodonmuutoksiin liittyvän energian häviäminen. Jos kova pallo liikkuu tasaisella pinnalla, pallo on jonkin verran litistynyt ja tasainen pinta on hieman sisennytty kosketuksissa olevilla alueilla. Joustava muodonmuutos tai puristus, joka syntyy kosketusalueen johtavassa osassa, on esteen liikkeelle, jota ei kompensoida täysin, kun aineet nousevat takaisin normaaliin muotoon takaosassa. Kahden aineen sisäiset häviöt ovat samanlaisia kuin ne, jotka estävät pallon palautumisen takaisin tasolle, josta se pudotetaan. Liukukitkakertoimet ovat yleensä 100-1000 kertaa suuremmat kuin vastaavien materiaalien vierintäkitokertoimet. Tämä etu toteutui historiallisesti siirtymällä kelkasta pyörään. (Katso mekaniikka.)
