Τι είναι η στατική τριβή;

Η στατική τριβή είναι μια δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση δύο αντικειμένων μεταξύ τους όταν τα αντικείμενα είναι αρχικά σε ηρεμία.Ένα απλό παράδειγμα είναι ένα ξύλινο μπλοκ που κάθεται σε μια ράμπα mdash.Πρέπει να εφαρμοστεί μια δύναμη για να γίνει το μπλοκ να γλιστρήσει κάτω από τη ράμπα.Ένας άλλος όρος, η κινητική τριβή, ισχύει για τη δύναμη που αντιτίθεται στα αντικείμενα που ήδη κινούνται μεταξύ τους.Η δύναμη αυτών των δυνάμεων μπορεί να υπολογιστεί και είναι γνωστή ως ο συντελεστής τριβής.Σε καταστάσεις πραγματικής ζωής, ο συντελεστής στατικής τριβής είναι σχεδόν πάντα μεγαλύτερος από αυτόν για την κινητική, αλλά σε προσεκτικά ελεγχόμενα πειράματα, όπου οι επιφάνειες των αντικειμένων έχουν καθαριστεί διεξοδικά, οι δύο είναι γενικά οι ίδιες., καθώς η δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο σε μια επιφάνεια αυξάνεται, η δύναμη στατικής τριβής αρχικά θα αυξηθεί για να ταιριάζει με αυτό, έτσι ώστε το αντικείμενο να μην κινείται.Μετά από ένα συγκεκριμένο σημείο, ωστόσο, το αντικείμενο θα αρχίσει να κινείται, και σε αυτό το σημείο, η δύναμη τριβής θα πέσει, έτσι ώστε να απαιτείται λιγότερη δύναμη για να διατηρηθεί το αντικείμενο να κινείται.Για παράδειγμα, η δύναμη τριβής μπορεί να ταιριάζει με την εφαρμοζόμενη δύναμη έως και 50 Newton Mdash.Η δύναμη μετράται σε Newton (N) Mdash;Αλλά στη συνέχεια, μπορεί να πέσει σε 40 Ν. Επομένως, μια δύναμη λίγο πάνω από 50 n απαιτείται για να μετακινηθεί το αντικείμενο, αλλά στη συνέχεια, λίγο πάνω από 40 n θα αρκεί.για οποιοδήποτε στερεό υλικό ή ζεύγος υλικών.Επομένως, μια τιμή συντελεστή μπορεί να ισχύει για ξύλο σε ξύλο, χάλυβα σε χάλυβα ή χάλυβα σε ξύλο.Ένας τρόπος υπολογισμού της τιμής για ένα ζευγάρι υλικών είναι να τοποθετηθεί ένα μπλοκ ενός υλικού σε μια ράμπα από το άλλο mdash.Για ένα μόνο υλικό, το μπλοκ και η ράμπα θα κατασκευαστούν από την ίδια ουσία.Η κλίση στη ράμπα αυξάνεται σταδιακά, έως ότου το μπλοκ ολισθαίνει προς τα κάτω.Η γωνία με την οποία συμβαίνει αυτό μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του συντελεστή στατικής τριβής.

Ο συντελεστής, όταν χρησιμοποιείται σε τύπους και εξισώσεις, δίνεται στο σύμβολο #956; mdash;το ελληνικό γράμμα mu.Συνήθως χρησιμοποιείται δείκτης για τη διάκριση των δύο:

S

υποδεικνύει στατική τριβή, ενώ#956;

k

σημαίνει κινητική τριβή.Για παράδειγμα, ο χάλυβα για χάλυβα είναι 0,74, ενώ το

k

για αυτό το υλικό είναι 0,57.Αυτές οι τιμές είναι για τυπικές καταστάσεις πραγματικής ζωής και μπορεί να διαφέρουν λίγο, ανάλογα με τις περιστάσεις.Δεδομένου ότι η τιμή S _S μπορεί να επηρεαστεί από επιφανειακές ανωμαλίες, βρωμιά και ίχνη άλλων ουσιών, η τιμή _k θεωρείται πιο ακριβής και είναι αυτή που συνήθως δίνεται όταν ένας απλός συντελεστήςΑπαιτείται τριβής. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την τριβή πολλοί παράγοντες συμβάλλουν στη στατική τριβή, αλλά συνήθως η πιο σημαντική είναι η τραχύτητα των επιφανειών.Ακόμη και όταν εξομαλύνεται, διαφορετικά υλικά θα διαφέρουν από την άποψη των λεπτών λεπτομερειών των επιφανειών τους.Στην πράξη, καμία επιφάνεια δεν είναι εντελώς ομαλή, αλλά μερικοί θα έχουν μεγαλύτερες παρατυπίες από άλλες.Η διαφορά είναι προφανής, σε ορισμένες περιπτώσεις: για παράδειγμα, ένα φύλλο μετάξι έχει μια πολύ ομαλή υφή που δημιουργεί λιγότερη τριβή, ενώ ένας ξηρός δρόμος άσφαλτος είναι χονδροειδής, δημιουργώντας περισσότερη αντίσταση στην κίνηση.Άλλοι παράγοντες περιλαμβάνουν την ηλεκτροστατική έλξη και τους τύπους ασθενών χημικών δεσμών που μπορούν να σχηματίσουν μεταξύ των επιφανειών.Για παράδειγμα, λειτουργεί όταν κάποιος ολισθαίνει ένα βιβλίο σε ένα τραπέζι.Αρχικά, πρέπει να ασκηθεί μια μικρή ποσότητα δύναμης για να μετακινηθεί το βιβλίο, αλλά μόλις κινηθεί, η κινητική τριβή έρχεται σε λειτουργία και θα χρειαστεί λιγότερη προσπάθεια να το μετακινήσει.Η απαιτούμενη δύναμη μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τις περιστάσεις.Για παράδειγμα, εάν ένα βιβλίο έχει ένα κάλυμμα βιβλιοθήκης σε αυτό και πήρε υγρό, το υγρό βιβλίο θα ReΠερισσότερη δύναμη για να μετακινηθείτε, ενώ ένα ολοκαίνουργιο βιβλίο χαρτιού μπορεί να γλιστρήσει πολύ εύκολα σε ένα ξηρό ξύλινο τραπέζι με μια βερνικωμένη επιφάνεια. Οι πίνακες των στατικών και κινητικών συντελεστών τριβής είναι διαθέσιμοι για πολλά κοινά υλικά και συνδυασμούς αυτών.Μια υψηλότερη τιμή υποδεικνύει μεγαλύτερη τριβή, έτσι ώστε να πρέπει να εφαρμοστεί περισσότερη δύναμη για να προκαλέσει κίνηση.Για παράδειγμα, το

S

για το αλουμίνιο στο αλουμίνιο είναι 1,05 - 1,35, το οποίο είναι πολύ υψηλή, ενώ η τιμή για το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) στο PTFE είναι 0,04, το οποίο είναι εξαιρετικά χαμηλό και το καθιστά πολύ ολισθηρό.Είναι δύσκολο να προωθηθεί ένα σταδιακό αυτοκίνητο σε κίνηση λόγω της σκόπιμης τριβής μεταξύ των ελαστικών και του εδάφους.Αυτό επιτρέπει στον οδηγό περισσότερο έλεγχο και καθιστά το αυτοκίνητο λιγότερο πιθανό να παρασυρθεί.Σε κανονικές συνθήκες, όταν τα ελαστικά ενεργοποιούν το δρόμο, ισχύει η στατική, και όχι η κινητική, η τριβή.Το "S _{" για ένα ξηρό ελαστικό σε ξηρό δρόμο είναι περίπου 1,00, ενώ η τιμή για ένα υγρό ελαστικό σε υγρό δρόμο είναι μόνο 0,2 mdash;Αυτό σημαίνει ότι η απόσταση θραύσης θα είναι πέντε φορές μεγαλύτερη σε υγρές συνθήκες.Σε ξηρές συνθήκες, ένα αυτοκίνητο που ταξιδεύει σε 31 μίλια την ώρα (50 kmph) έχει απόσταση πέδησης 33 ποδιών (10 μέτρα), ενώ σε υγρές συνθήκες, η απόσταση πέδησης θα ήταν 164 πόδια (50 μέτρα).Όταν τα ελαστικά ολισθαίνουν, αντί να κυλούν, κατά μήκος της επιφάνειας mdash.όπως μπορεί να συμβαίνει σε παγωμένες συνθήκες mdash;είναι κινητική τριβή που είναι σημαντική.}