Hõõrdumise, omaduste, tüüpide ja näidete määratlus

Haridus. Co ID - Sel korral arutame hõõrdejõudu, täielik selgitus on allpool:

Hõõrdumise määratlus

Definitsioon Hõõrdumine on jõud, mis tekib eseme kahe pinna kokkupuutel. Selle hõõrdejõu näiteks on jalgratta pidurile mõjuv jõud. Peatumise ajal puutub jalgratta pidurikumm kokku jalgratta veljega nii et tekib hõõrdumine, mis põhjustab ratta lõpetamise, kui see on tehtud pidurdamine. Hõõrdejõud tekib siis, kui kaks objekti puudutavad üksteist ja liiguvad üksteise suhtes vastassuunas. Hõõrdejõud, mis sellele tõmbe- / tõukejõule vastu peab või ka vastu peab, varieerub suurusjärgus. Hõõrdejõu suurus sõltub üksteisega kokkupuutuvate pindade olekust. Suurel siledal pinnal on hõõrdejõud väiksem kui karedal pinnal tekkiv hõõrdejõud.

See hõõrdejõud on jõud, mis on suunatud objekti liikumise vastu või ka objekti liikumiskalduvuse suuna vastu. See hõõrdejõud tekib siis, kui kaks (2) objekti puutuvad kokku. Siin viidatud objektid ei pea olema tahked, vaid võivad olla ka vedeliku või gaasi kujul. Näiteks kahe tahke objekti vahel on hõõrdejõud staatiline ja kineetiline hõõrdejõud, tahkete ainete ning vedelike ja gaaside vaheline jõud on Stokesi jõud.

Peale selle sõltub hõõrdejõu suurus ka selle vastu hõõruva eseme kaalust. Tooli tõmbamine / lükkamine on lihtsam kui laua tõmbamine / lükkamine. See näitab, et kergema objekti hõõrdejõu suurus on väiksem kui raskema objekti hõõrdejõu suurus. Lisaks kahe (2) kokkupuutuva tahke pinna vahel tekkimisele võib see hõõrdejõud ka tekkida tahke ja vedeliku (vedeliku või gaasi) või vedeliku kihtide vahel üksi. Vedelikus (vedelikus / gaasis) liikuva tahke objekti hõõrdejõu suurus sõltub objekti kiirusest ja vedelikuga kokkupuutuva ristlõikepindalast (ristlõikest). Mida suurem on vedeliku objekti kiirus, seda suurem on hõõrdejõud. Samamoodi on pindala, mida suurem on voolava ainega kokkupuutuva objekti pind, seda suurem on hõõrdejõud.

Igapäevases elus võib see hõõrdumine olla ka kahjulik, kuid samas ka kasumlik. Kappide põrandale surumise hõlbustamiseks soovime väikest hõõrdejõudu. Põrandal kõndides vajame aga suurt hõõrdejõudu. Vastasel juhul libiseme.

Hõõrdejõu omadused

Sellel hõõrdejõul on mitu omadust või omadust, mis eristavad seda teist tüüpi jõududest. Allpool on toodud hõõrdejõu omadused, mille autor on kokku võtnud.

1. takistavad objektide liikumist

   Selle hõõrdejõu suund on alati vastupidine objektile mõjuva välise jõu suunale, nii et see hõõrdejõud pärsib objekti liikumist. Näiteks kui väline jõud on vasakul, on hõõrdejõu suund paremale. Ja vastupidi, kui väline jõud on paremal, on hõõrdejõu suund vasakule.

2. Vastassuund

   Selle hõõrdejõu suund on alati objekti liikumissuunaga vastupidine. Kui objekt liigub paremale, on selle hõõrdejõu suund vasakule. Kui objekt liigub allapoole, on hõõrdejõu suund ülespoole ja nii edasi.

3. Jõu suurus sõltub kareduse tasemest

   Tahketel objektidel liikuvate tahkete esemete puhul mõjutab hõõrdejõu suurust kontaktis oleva objekti pinna karedusaste. Mida karedam on eseme pind, seda suurem on hõõrdejõud ja vastupidi.

4. Jõu suurust mõjutab välja pindala

   Õhus liikuvate objektide jaoks (nt. vabalangemise liikumine), objekti kogetud hõõrdumise suurust mõjutab objekti kontaktala pindala. Mida laiem puutepind, seda suurem on hõõrdejõud ja vastupidi.

Hõõrdumise tüübid

Staatiline hõõrdumine.

Staatiline hõõrdumine on hõõrdumine kahe (2) tahke objekti vahel, mis üksteise suhtes ei liigu. Näiteks võib see staatiline hõõrdumine takistada objekti libisemist alla kaldpinna.

Newtoni esimese seaduse kohaselt on puhkeseisundis oleval objektil objektile mõjuv tulenev jõud null. Sellest seadusest lähtuvalt, kui lükate objekti, mis on põrandal, kuid objekt on endiselt puhkeasendis, on muidugi veel üks jõud, mis on vastu teie antud tõukele. Jõu on hõõrdejõud eseme aluspinna ja põranda vahel. Hõõrdejõud mõjub objektile puhkeseisundis, nii et seda nimetatakse staatiliseks hõõrdumiseks (fs). Nii et see staatiline hõõrdumine on hõõrdejõud, mis mõjub puhkeolekus olevale objektile.

Eespool on mainitud, et selle hõõrdejõu suurus sõltub objekti pinna karedusest ja kontaktpinnast. Seda kareduse taset väljendab hõõrdetegur. Statsionaarse objekti puhul nimetatakse hõõrdetegurit staatilise hõõrdeteguriks, mida sümboliseerib s. ja on tavaliselt suurem kui kineetilise hõõrdetegur. Lisaks esemete pinna kareduse tasemele mõjutab hõõrdejõu suurust ka normaaljõu (N) suurus, mida väli objektile avaldab. Matemaatiliselt on selle staatilise hõõrdejõu valem järgmine.

fs max = s N

Teave:

fs max = suurim staatiline hõõrdumine (N)
s = staatilise hõõrdetegur
N = normaalne jõud (N)

Kineetiline hõõrdumine.

Kineetiline (või dünaamiline) hõõrdumine tekib siis, kui kaks objekti liiguvad üksteise suhtes ja hõõruvad üksteise vastu. Kui lööd palli vastu maad, veereb pall kindla kiirusega. Aja möödudes aga palli kiirus aeglustus ja lõpuks seiskus. Pall võib liikuda löögi jõu tõttu. Kui aga pall liigub, tekib jõud, mis pärsib palli liikumist ja vähendab selle kiirust. Palli kiiruse vähenemist põhjustavat jõudu nimetatakse kineetiliseks hõõrdumiseks. Nii et see kineetiline hõõrdumine on hõõrdejõud, mis mõjub liikuvale objektile.

Nii nagu staatiline hõõrdumine, sõltub ka selle kineetilise hõõrdejõu suurus normaalsest jõust, samuti objekti pinna ja puutuja tasapinna karedusastmest (hõõrdetegur). Liikuva objekti hõõrdetegurit nimetatakse kineetilise hõõrdeteguriks mis sümboliseerib k ja on alati oluliselt väiksem kui staatiline hõõrdejõud sama materjal. Matemaatiliselt on selle kineetilise hõõrdejõu valem järgmine.

fk = k N

Teave:
fk = kineetiline hõõrdumine (N)
k = kineetilise hõõrdetegur
N = normaalne jõud (N)

Hõõrdeteguri, nii staatilise kui ka kineetilise hõõrdeteguri väärtus ei ole kunagi suurem kui 1. Peale selle on staatilise hõõrdeteguri suurus alati alati suurem kui kineetilise hõõrdetegur (μs> k). Allpool on tabel erinevate kontaktpindade staatilise ja kineetilise hõõrdeteguri väärtuste erinevuste kohta.

Pind	μs	μk
Inimese käsivarre liiges	0,01	0,01
Jää jääl	0,10	0,03
Metall õlitatud metallil	0,15	0,07
Puit puidul	0,40	0,20
Tsink rauda, ​​härra	0,85	0,21
Teras terasest	0,74	0,57
Kumm kuival betoonil	1,00	0,80
Allikas: Sears & Zemansky, lk. 37

Lisaks hõõrdeteguri väärtuse erinevusele on staatilisel ja kineetilisel hõõrdumisel ka muid erinevusi. Allpool on toodud staatilise ja kineetilise hõõrdumise näitajate erinevuste tabel.

Staatiline pühkimisstiil	Kineetiline hõõrdumine
fs = μs N	fk = μk N
•	Töö statsionaarsete objektidega	•	Töö liikuvate objektidega
•	Selle väärtus muutub alati sõltuvalt objektile mõjuvast jõust "F".	•	Selle väärtus jääb alati sõltumatuks objekti kiirusest ja kiirendusest (kas GLB või GLBB).
•	Maksimaalne väärtus saavutatakse siis, kui objekt hakkab liikuma.	•	Maksimaalset väärtust pole.

Näide pühkimisstiilist

Mitte ainult kasulik, vaid see hõõrdejõud võib olla ka kahjulik, allpool on toodud kasuliku ja kahjuliku hõõrdumise näited, sealhulgas:

Näide kahjulikust hõõrdejõust

Hõõrdumine kahe käigu kokkupuutel,
Hõõrdumine liikuva võlli ja laagri vahel ning
Kolvi (kolvi) ja silindri vaheline hõõrdumine.
Mootori osades tekkivat hõõrdumist saab vähendada määrdeõliga.

Näide soodsast hõõrdejõust

Hõõrdumine pidurisüsteemis. See pidurisüsteem kasutab hõõrdumist, mis on hõõrdumine firodo (kare asbestmaterjal) ja rataste vahel.
Hõõrdepingi ja teritatud tööriista hõõrdumine. Lihvimismasinaga teritatud või viimistletud tööriistad kasutavad teritatava eseme pöörleva lihvkivi hõõrdejõudu.

Noh, see on hõõrdumise, omaduste, tüüpide ja näidete määratluse selgitus, loodetavasti võib see teile kasulik olla. See on kõik ja aitäh.