Különbség a statikus és a kinetikus súrlódás között

Statikus súrlódás vs kinetikus súrlódás

A statikus és a kinetikus súrlódás a súrlódás két formája. A súrlódás nagyon fontos fogalom a szilárd testek mechanikájának területén. A súrlódást tekintik a mechanikus energiaveszteség egyik fő okainak. Ezért az energiamegtakarítás érdekében hatékonyabb gépek kifejlesztéséhez szükséges a súrlódás megértése. Súrlódás, legyen az statikus vagy kinetikus, létfontosságú szerepet játszik a mindennapi életben. Ha nem súrlódásról van szó, akkor egyszerűen nem tudnánk sétálni, vagy akár egy kanalat is megragadni. A súrlódás megértése nagyon fontos olyan területeken, mint a gépipar, az autóipar, a fizika és még az élettudományok is. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a statikus súrlódás és a kinetikus súrlódás, azok meghatározása, hogyan történik meg, hasonlóságuk, milyen tényezők befolyásolják a statikus és kinetikus súrlódást és végül a különbségeket.

Statikus súrlódás

Annak megértéséhez, hogy mi a statikus súrlódás, először meg kell érteni a súrlódás egészének fogalmát. Súrlódás bármilyen közegben előfordulhat. A média ellenállása egy viszonylag mozgó objektumnak, vagy egy mozgatni próbált objektumnak. A statikus súrlódás egy része a száraz súrlódásnak. Amikor két szilárd tárgy érintkezik egymással, erő lép fel, amely ellenáll a két oldal relatív mozgásának. Ennek az ellenállásnak a fő oka a két oldal egyenetlensége. Ezeknek az oldalaknak mikroszkopikus szinten kevés csúcsa van. Amikor az egyik felület csúcsa a másik felület völgyeibe kerül, ezek az objektumok hajlamosak reteszelődni, korlátozva a relatív mozgást. Ha egy sima felületre helyezett tárgyat a síkkal párhuzamos erő ad, akkor az nem mozog. Ennek oka a statikus súrlódás. Az erő egyensúly elve szerint a statikus súrlódás egyenlő az alkalmazott erővel. A száraz súrlódásnak három fő törvénye van. Az Amonton első törvénye szerint a súrlódási erő közvetlenül arányos az alkalmazott terheléssel. Amonton második törvénye szerint a súrlódási erő független az érintkezési területtől. A harmadik törvény a kinetikus súrlódást veszi figyelembe. Megfogalmazható, hogy a súrlódási erő egyenlő a felülethez viszonyított normál erő és az arányosság állandó szorzatával. Mivel azonban a súrlódás megegyezik az alkalmazott erővel, az arányossági állandó az alkalmazott erőtől függ, ezt az arányosságállandót súrlódási együtthatónak nevezzük. A statikus súrlódásnak maximális értéke van, ezért a statikus súrlódási együttható. A tárgy mozgatásához olyan erőre van szükség, amely meghaladja a maximális súrlódási erőt.

Kinetikus súrlódás

Kinetikus súrlódás akkor fordul elő, amikor két megérintett tárgy egymáshoz képest mozog. A coulomb törvény szerint a kinetikus súrlódás független a csúszási sebességtől. Megfigyelték, hogy a kinetikus súrlódás alig haladja meg a maximális statikus súrlódást. Ez okozza az egyensúlyhiány érzését, amikor egy tárgy mozogni kezd. Az egyes felületek kinetikus súrlódása mindig ellentétes a mozgás irányával.