Friksjon

Friksjon, kraft som motstår glidning eller rulling av en solid gjenstand over en annen. Friksjonskrefter, som trekkraften som trengs for å gå uten å skli, kan være gunstige, men de gir også et stort mål av motstand mot bevegelse. Cirka 20 prosent av bilens motorkraft forbrukes for å overvinne friksjonskrefter i de bevegelige delene.

friksjonskrefter

Diagram som illustrerer hvordan friksjonskrefter, inkludert kinetisk friksjon og statisk friksjon, virker på gjenstander i ro og i bevegelse.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Britannica Quiz
Alt om fysikkquiz
Hvem var den første forskeren som gjennomførte en kontrollert atomkjede reaksjonseksperiment? Hva er måleenheten for sykluser per sekund? Test fysikken din med denne quizen.

Hovedårsaken til friksjon mellom metaller ser ut til å være tiltrekningskreftene, kjent som vedheft, mellom overflatenes kontaktregioner, som alltid er mikroskopisk uregelmessig. Friksjon oppstår ved å klippe disse «sveisede» kryssene og fra virkningen av uregelmessighetene på den hardere overflaten som pløyer seg over den mykere overflaten.

To enkle eksperimentelle fakta karakteriserer friksjonen av glidende faste stoffer. For det første mengden friksjon er nesten uavhengig av kontaktområdet. Hvis en murstein trekkes langs et bord, er friksjonskraften den samme enten murstein ligger flatt eller står på enden. For det andre er friksjonen proporsjonal med belastningen eller vekten som presser overflatene sammen … Hvis en haug med tre murstein trekkes langs et bord, er friksjonen tre ganger større enn hvis en murstein trekkes. Dermed er forholdet mellom friksjon F og belastning L konstant. Dette konstante forhold kalles friksjonskoeffisienten og er vanligvis symbolisert med den greske bokstaven mu (μ). Matematisk er μ = F / L. Fordi både friksjon og belastning måles i kraftenheter (som pund eller newton), er friksjonskoeffisienten dimensjonsløs. Verdien av koeffisienten av riksjonen for et tilfelle av en eller flere murstein som glir på et rent trebord, er omtrent 0,5, noe som innebærer at en styrke lik halvparten av mursteinens vekt er nødvendig bare for å overvinne friksjon for å holde mursteinene i bevegelse med konstant hastighet. Friksjonskraften i seg selv er rettet motsatt mot bevegelsen til objektet. Fordi den hittil beskrevne friksjonen oppstår mellom overflater i relativ bevegelse, kalles den kinetisk friksjon.

Statisk friksjon virker derimot mellom overflater i hvile i forhold til hverandre. Verdien av statisk friksjon varierer mellom null og den minste kraften som trengs for å starte bevegelse. Denne minste kraften som kreves for å starte bevegelse, eller for å overvinne statisk friksjon, er alltid større enn den kraften som kreves for å fortsette bevegelsen, eller for å overvinne kinetisk friksjon.

Få et Britannica Premium-abonnement og få tilgang til eksklusivt innhold. Abonner nå

Rullende friksjon oppstår når et hjul, kule eller sylinder ruller fritt over en overflate, som i kule- og rullelager. Den viktigste friksjonskilden ved rulling ser ut til å være spredning av energi involvert i deformasjon av gjenstandene. Hvis en hard ball ruller på en jevn overflate, er ballen noe flat og den jevne overflaten noe innrykket i områdene i kontakt. Den elastiske deformasjonen eller kompresjonen som produseres ved den fremre delen av området i kontakt, er en hindring for bevegelse som ikke er fullstendig kompensert ettersom stoffene springer tilbake til normal form ved den bakre delen. De interne tapene i de to stoffene er de samme som de som hindrer en ball i å hoppe tilbake til nivået den blir droppet fra. Koeffisienter for glidende friksjon er generelt 100 til 1000 ganger større enn koeffisienter for rullende friksjon for tilsvarende materialer. Denne fordelen ble historisk realisert med overgangen fra slede til hjul. (Se mekanikk.)

Write a Comment

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *