Súrlódás

Súrlódás, olyan erő, amely ellenáll az egyik szilárd tárgy csúszásának vagy gördülésének a másik felett. A súrlódási erők, mint például a csúszás nélküli járáshoz szükséges tapadás hasznosak lehetnek, de a mozgalommal szemben is nagy mértékű ellenállást mutatnak. A gépjárművek motorteljesítményének mintegy 20 százaléka a mozgó alkatrészek súrlódási erőinek legyőzésére kerül felhasználásra.

súrlódási erők

Ábra, amely bemutatja, hogy a súrlódási erők, beleértve a kinetikus súrlódást és a statikus súrlódást, hogyan hatnak nyugalmi állapotban és mozgásban lévő tárgyakra.

Britannica kvíz
Minden a fizikáról vetélkedő
Ki volt az első tudós, aki irányított nukleáris láncot vezetett reakciókísérlet? Mi a másodpercenkénti ciklusok mértékegysége? Tesztelje fizikai érzékét ezzel a kvízzel.

A fémek közötti súrlódás fő oka a felületek érintkezési területei közötti, mindig mikroszkóposan tapadó vonzerő, amelyet tapadásnak neveznek. szabálytalan. A súrlódás e “hegesztett” csomópontok nyírásából, valamint a lágyabb felületen szántott keményebb felület szabálytalanságainak hatásából adódik.

Két egyszerű kísérleti tény jellemzi a csúszó szilárd anyagok súrlódását. Először is, a súrlódás mértéke szinte független az érintkezési területtől. Ha egy téglát az asztal mentén húznak, a súrlódási erő ugyanaz, függetlenül attól, hogy a tégla laposan fekszik-e vagy a végén áll. Másodszor, a súrlódás arányos azzal a terheléssel vagy tömeggel, amely összenyomja a felületeket Ha egy asztalon három téglából álló halmot húznak, a súrlódás háromszor nagyobb, mint ha egy téglát húznak. Így az F súrlódás és az L terhelés aránya állandó. Ezt az állandó arányt súrlódási együtthatónak nevezzük, és általában a görög mu (μ) betű jelképezi. Matematikailag μ = F / L. Mivel mind a súrlódást, mind a terhelést erőegységekben (például fontban vagy newtonban) mérjük, a súrlódási együttható dimenzió nélküli. Az együttható értéke ki A tiszta fából készült asztalon csúszkáló egy vagy több tégla esetében a súrlódás körülbelül 0,5, ami azt jelenti, hogy a tégla tömegének felével megegyező erőre van szükség csak a súrlódás leküzdéséhez, ha a téglákat állandó sebességgel mozgatják. Maga a súrlódási erő ellentétesen irányul a tárgy mozgásával. Mivel az eddig leírt súrlódás relatív mozgásban a felületek között keletkezik, kinetikus súrlódásnak nevezzük.

A statikus súrlódás ezzel szemben a nyugalmi felületek között hat egymással szemben. A statikus súrlódás értéke nulla és a mozgás megkezdéséhez szükséges legkisebb erő között változik. Ez a legkisebb erő, amely a mozgás megkezdéséhez vagy a statikus súrlódás leküzdéséhez szükséges, mindig nagyobb, mint a mozgás folytatásához, vagy a kinetikus súrlódás leküzdéséhez szükséges erő.

Szerezzen be egy Britannica Premium előfizetést és szerezzen hozzáférést exkluzív tartalomra. Feliratkozás most

Gördülő súrlódás akkor következik be, amikor egy kerék, gömb vagy henger szabadon gördül egy felületen, mint a golyós- és görgőscsapágyaknál. A gördülés fő súrlódási forrása a tárgyak deformációjában szerepet játszó energia eloszlása. Ha egy kemény labda vízszintes felületen gördül, a golyó kissé ellaposodik, és a vízszintes felület kissé behúzódik az érintkező területeken. Az érintkezésbe kerülő terület vezető szakaszán kialakuló rugalmas alakváltozás vagy összenyomódás akadályozza a mozgást, amelyet nem kompenzálnak teljes mértékben, mivel az anyagok a hátsó szakaszon visszatérnek a normális formába. A két anyag belső veszteségei hasonlóak ahhoz, amelyek megakadályozzák a labda visszapattanását arra a szintre, amelyről leesik. A csúszó súrlódási együtthatók általában 100-1000-szer nagyobbak, mint a megfelelő anyagok gördülési súrlódási együtthatói. Ez az előny a szánkóról a kerékre való áttéréssel történelmileg megvalósult. (Lásd a mechanikát.)

Write a Comment

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük