Hõõrdumine: määratlus, tüübid, omadused ja näited

Hõõrdejõud: määratlus, tüübid, omadused ja näited - Sel puhul Teadmistest arutleb hõõrdumisstiili üle. Mis seletuses seletab lühidalt ja selgelt hõõrdejõu määratlust, selle tüüpe, omadusi ja näiteid. Selle mõistmise ja selgitamise hõlbustamiseks vaadake allolevat artiklit.

Hõõrdejõud: määratlus, tüübid, omadused ja näited

Hõõrdumine on liikumine, mis tekib kahe pinna kokkupuutel, näiteks hõõrdumine jalgratta piduril. Kui peatumise ajal puutub jalgratta kumm jalgratta veljega kokku, mis põhjustab hõõrdumise, mis pidurdamisel seiskub.

See jõud tekib siis, kui kaks objekti on üksteisega kontaktis ja liiguvad üksteise suhtes vastassuunas. Vastupidise hõõrdejõu korral on erinev tõmbejõud sõltuvalt kokkupuutuva objekti pinna olekust. Kui pind on sile, on hõõrdejõud väiksem kui hõõrdejõud karedal pinnal.

Hõõrdumise mõttes on jõud, mis on üksteise vastas, või objektide liikumiskalduvus, mis tekib siis, kui 2 objekti puutuvad kokku. Objekt ei pea olema tahke, seal on ka gaas või vedelik. Kahe tahke objekti vahel, näiteks kineetiline või staatiline hõõrdumine, on mitu hõõrdejõudu, tahkete ja vedelate ainete vahel Stokesi jõud.

Hõõrdumise tunnused

Hõõrdejõul ehk nn hõõrdejõul on mitu omadust või omadust, mis eristavad seda teist tüüpi jõudest. Järgnevalt on toodud mõned hõõrdejõu omadused, sealhulgas:

• Pärsib objektide liikumist

Selles omaduses on hõõrdejõu suund alati vastupidine sellele objektile mõjuva välise jõu suunale on objektide liikumise pärssimine, näiteks hõõrdejõu suund paremale või väline jõud vasakule ja nii edasi muidu.

• Vastassuund

Teine omadus on see, et hõõrdejõud on alati vastupidine objekti liikumissuunale, kui objekt liigub paremale vasakule, siis on hõõrdejõu suund paremale ja kui see liigub ülespoole, on hõõrdejõu suund ka allapoole muidu.

• Jõu suurus sõltub kareduse tasemest

Jõu suurus sõltub üksteisega kokkupuutuvate objektide pindade kareduse tasemest, mida karedam on pind, seda suurem on hõõrdejõud ja vastupidi.

• Jõu suurust mõjutab välja pindala

Hõõrdejõu suurust mõjutab välja pindala, kui objekt liigub õhus või vabalanguses, kus laiem puutepind, seda suurem on hõõrdejõud ja vastupidi

Hõõrdumise tüüp

Siin on mõned hõõrdumistüübid, sealhulgas:

• Staatiline hõõrdumine

Hõõrdumist kahe (2) tahke objekti vahel, mis üksteise suhtes ei liigu, nimetatakse staatiliseks hõõrdumiseks. Näiteks võib staatiline hõõrdumine takistada objekti libisemist alla kaldpinna.

Newtoni esimese seaduse järgi on objektile mõjuv tulenev jõud null. See põhineb seadusel, et pinnal asuva, kuid objekt endiselt puhkeasendis oleva objekti tõukamisel on muidugi veel üks jõud, mis vastandub antud tõukejõule. Jõu on hõõrdejõud, mis mõjub statsionaarsele objektile, mida nimetatakse staatiliseks hõõrdumiseks (fs), mis on statsionaarsele objektile mõjuv hõõrdejõud.

Hõõrdumine mõjutab ka kokkupuutuvate esemete ja alade pinda, kareduse tase võib olla Seda väljendatakse hõõrdeteguriga, samas kui statsionaarse objekti puhul nimetatakse seda staatilise hõõrdeteguriks sümbol s. Üldiselt on see suurem kui kineetiline koefitsient ja lisaks sellele mõjutab hõõrdejõudu objekti tasapinnale rakendatav normaalne jõud (N). Matemaatiliselt sõnastatuna on staatiline hõõrdejõud järgmine:

fs max = s N

Teave:

fs max = suurim staatiline hõõrdumine

s = staatilise hõõrdetegur

N = normaalne jõud (N)

• Kineetiline hõõrdumine

Dünaamiline hõõrdumine või nn kineetiline hõõrdumine võib tekkida siis, kui kaks objekti üksteise suhtes liiguvad üksteise vastu hõõrudes. Seda saab illustreerida palli maasse löömisel, kus pall veereb kindla kiirusega.

Mida pikem on palli kiirus, seda vähem on see, et lõpuks pall seiskub. Kui pall liigub, mis on saadud löögist, kuid liikumisel on jõud, mis pärsib palli liikumist, mille tulemuseks on vähenenud kiirus. Palli kiiruse vähendamise jõudu nimetatakse kineetiliseks hõõrdumiseks, mis on liikuvale objektile mõjuv geeki jõud.

Kineetiline hõõrdumine on sama mis staatiline hõõrdumine, mis sõltub normaaljõust ja objekti pinna ning puutuja tasapinna karedusastmest või k sümboliseeritud hõõrdetegurist. Kineetilise hõõrdumise matemaatiline valem on:

fk = k N

Teave:

fk = kineetiline hõõrdumine

k = kineetilise hõõrdetegur

N = tavaline stiil (N)

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

Pind	s	k
Inimese käsivarre liiges	0,01	0,01
Jää jääl	0,1	0,03
Metall metallil, mis on määritud	0,15	0,07
Puit puidul	0,4	0,2
Tsink vanametallil	0,85	0,21
Teras terasest	0,74	0,57
Kumm kuival betoonil	1	0,8

Allikas: Sears & Zemansky, lk 37

Lisaks hõõrdeteguri väärtuse erinevusele on staatilisel ja kineetilisel hõõrdumisel ka muid erinevusi järgmiselt:

Staatiline pühkimisstiil fs = s N	Kineetiline hõõrdumine fk = k 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

Hõõrdumisel on mitmeid eeliseid ja puudusi, sealhulgas:

Näide kahjulikust hõõrdejõust

• Hõõrdumine kahe käigu kokkupuutel.
• Hõõrdumine liikuva võlli ja laagri vahel.
• Hõõrdumine kolvi (kolvi) ja silindri vahel;
• Mootori osades tekkivat hõõrdumist saab vähendada määrdeõliga.

Näide soodsast hõõrdejõust

• Hõõrdumine pidurisüsteemis, mis kasutab hõõrdejõudu firodo (töötlemata asbestmaterjal) ja rataste vahel.
• Lihvimismasina ja lihvimismasinaga teritatava tööriista hõõrdumine kasutab teritatava eseme pöörleva lihvkivi hõõrdejõudu.

See on seletus Hõõrdejõud: määratlus, tüübid, omadused ja näited, loodetavasti võib see olla kasulik ja teie ülevaadet täiendada.