Η τριβή ολίσθησης και η τριβή κύλισης είναι δύο τύποι δυνάμεων τριβής που λειτουργούν ενάντια στην κίνηση ενός αντικειμένου σε μια επιφάνεια. Η τριβή είναι μια δύναμη που εμποδίζει τα γειτονικά αντικείμενα να γλιστρήσουν μεταξύ τους.
Η τριβή κύλισης είναι πιο δύσκολο να αναλυθεί από την τριβή ολίσθησης. Η τριβή κύλισης είναι χαμηλότερη από την κινητική τριβή που συνεπάγεται η ολίσθηση.
Βασικές τακτικές
- Η τριβή ολίσθησης και κύλισης είναι και οι δύο τύποι τριβής που εμφανίζονται όταν δύο επιφάνειες έρχονται σε επαφή και αντιστέκονται στην κίνηση.
- Η τριβή ολίσθησης συμβαίνει όταν δύο επιφάνειες γλιστρούν μεταξύ τους, δημιουργώντας θερμότητα και φθορά, ενώ η τριβή κύλισης συμβαίνει όταν ένα κυκλικό αντικείμενο κυλά πάνω από μια επιφάνεια, δημιουργώντας λιγότερη τριβή και φθορά.
- Η τριβή κύλισης είναι χαμηλότερη από την τριβή ολίσθησης και είναι υπεύθυνη για την ομαλή κίνηση αντικειμένων όπως τροχοί, ρουλεμάν και γρανάζια.
Sliding Triction vs Rolling Triction
Η διαφορά μεταξύ της τριβής ολίσθησης και της τριβής κύλισης είναι ότι η τριβή ολίσθησης εμφανίζεται κάθε φορά που μια επαφή τρίβεται πάνω σε μια άλλη, αλλά η τριβή κύλισης συμβαίνει όταν μια οντότητα κυλά σε άλλη επιφάνεια. Η τριβή ολίσθησης μπορεί να ταξινομηθεί ως μορφή τριβής, αλλά η τριβή κύλισης δεν είναι.
Η τριβή ολίσθησης είναι μια απλή ιδέα με πολλές εφαρμογές. Δεν μπορούμε να εντοπίσουμε ένα επίπεδο τελείωμα μέσα πραγματική ζωή. Λόγω της σχετικής ταχύτητας μεταξύ των δύο γειτονικών επιφανειών, όταν ένα αντικείμενο ολισθαίνει σε οποιαδήποτε επιφάνεια, δέχεται μια δύναμη προς τα πίσω.
Η τριβή ολίσθησης ήταν πάντα το αντίθετο της κίνησης. Κάθε φορά που προσπαθούμε να σύρουμε ένα αντικείμενο σε ένα επίπεδο δάπεδο, όπως ένα ντουλάπι, αντιμετωπίζουμε τριβή ολίσθησης.
Η δημιουργία του κυκλικού τροχού θεωρείται ως α κοιλάς μεταξύ ποταμών στιγμή στην ανθρώπινη ιστορία. Ο πρώτος τροχός γεννήθηκε από την ανάγκη να κυλήσει ένα αντικείμενο. Η τριβή κύλισης είναι μια δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση κάθε φορά που ένα αντικείμενο κυλά σε μια επιφάνεια.
Στην ιδανική περίπτωση, όταν ένα πράγμα κυλά ομαλά σε μια επιφάνεια, δεν υπάρχει τριβή ολίσθησης μεταξύ των επιφανειών που έρχονται σε επαφή. Στην πράξη, όμως, τόσο το σώμα όσο και η επιφάνεια κάμπτονται λόγω ελαστικών ιδιοτήτων.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Τριβή ολίσθησης | Κυλιόμενη τριβή |
|---|---|---|
| Εμφανίζεται στις | Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα μιας σχέσης μεταξύ του μεγέθους των μικρών προσκρούσεων σε επιφάνειες. | Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα της παραμόρφωσης της επιφάνειας. |
| Τύπος τριβής | Η τριβή ολίσθησης είναι ένας τύπος τριβής που μπορεί να γίνει αποδεκτός. | Η τριβή κύλισης είναι μια μορφή τριβής, όχι μια δύναμη αντίστασης. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι δεν είναι όλες οι δυνάμεις αντίστασης τριβή. |
| Εξάρτηση Συντελεστή | Η μικροσκοπική ποσότητα της προσβάσιμης ζεστασιάς και η δομή των επιφανειών έχουν αντίκτυπο στον συντελεστή, ο οποίος δεν οφείλεται αποκλειστικά σε εξωτερικές επιδράσεις. | Η ακτίνα του κυλιόμενου αντικειμένου, το βάθος στο οποίο το αντικείμενο χαμηλώνει, η δομή του επιφανειακού στρώματος και πολλά άλλα στοιχεία επηρεάζουν τον συντελεστή. |
| Τύπος Αντίστασης | Για να σταματήσει η σχετική κίνηση, η τριβή ολίσθησης λειτουργεί ως σταθερός εξωτερικός παράγοντας σε όλη την περιοχή επαφής. | Η τριβή κύλισης είναι μια δύναμη που δημιουργεί αντίστροφη ροπή σε μια προσπάθεια να αποτρέψει την κίνηση κύλισης. |
| Μέγεθος Αντίστασης | Η τριβή ολίσθησης μεταξύ του άξονα και του τροχού αντικαθίσταται με τριβή κύλισης για τις περισσότερες περιοχές εφαρμογής χρησιμοποιώντας ρουλεμάν. | Σε σύγκριση με την τριβή ολίσθησης, η τριβή κύλισης είναι σημαντικά χαμηλότερη. |
Τι είναι η τριβή ολίσθησης;
Η δύναμη της τριβής μεταξύ των δύο αντικειμένων που τρίβονται μεταξύ τους είναι γνωστή ως τριβή ολίσθησης. Η παρουσία μικροσκοπικών διογκώσεων σε μια επιφάνεια προκαλεί τριβή ολίσθησης.
Οι προεξοχές εμπλέκονται όταν οι δύο επιφάνειες κινούνται μεταξύ τους και απαιτείται εργασία για να διατηρηθούν τα αντικείμενα σε κίνηση. Εδώ δεν εργαζόμαστε ενάντια στη βαρύτητα, επομένως η αντίσταση που αντιλαμβανόμαστε οφείλεται στην τριβή ολίσθησης.
Επιπλέον, σε μια στατική κατάσταση, η ασκούμενη δύναμη που προσπαθεί να ολισθήσει το αντικείμενο είναι πάντα ίση με την τριβή που ασκείται σε αυτό. Όταν αυξάνουμε προοδευτικά την εφαρμοζόμενη δύναμη, το αντικείμενο αρχίζει να προχωρά προς την κατεύθυνση του εξωτερικού παράγοντα κάποια στιγμή.
Η ολίσθηση μπορεί να πραγματοποιηθεί μεταξύ δύο στοιχείων οποιουδήποτε σχήματος, αλλά η τριβή κύλισης είναι η δύναμη τριβής που σχετίζεται με την περιστροφική κίνηση. Ο συντελεστής τριβής κύλισης είναι πολύ χαμηλότερος από τον συντελεστή τριβής ολίσθησης. Παράγει περισσότερα ακουστικά και θερμικά υποπροϊόντα.
Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις, όπως μέταλλα με διαφορετικούς συντελεστές στατικής και ολισθαίνουσας τριβής και μικρές επιφάνειες όπου οι δυνάμεις έλξης μορίων έχουν προτεραιότητα.
Καθορίζεται από δύο παράγοντες: ο ένας είναι η ουσία του αντικειμένου και ο άλλος το βάρος του. Οποιαδήποτε αύξηση στην περιοχή επαφής δεν επηρεάζει την τριβή ολίσθησης.
Τι είναι η τριβή κύλισης;
Κάθε φορά που η επιφάνεια του ενός σώματος τρίβεται στην επιφάνεια του άλλου, αναπτύσσεται τριβή κύλισης. Η απόκλιση που αναπτύσσεται στην επιφάνεια κατά την κύλιση είναι η πηγή αυτής της δύναμης.
Η υστερία είναι ένας σημαντικός παράγοντας: η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν οι επιφάνειες ανακτούν το αρχικό τους σχήμα μετά την παραμόρφωση θα είναι μικρότερη από την ενέργεια που χρησιμοποιείται για την πρόκληση των παραμορφώσεων στην πρώτη θέση.
Σε σύγκριση με την τριβή ολίσθησης, ανακαλύφθηκε ότι η τριβή κύλισης είναι σημαντικά χαμηλότερη. Για παράδειγμα, ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ αποξηραμένης ασφάλτου και καουτσούκ είναι 0.68, ενώ ο συντελεστής αντίστασης κύλισης για ένα ελαστικό δρόμου είναι 0.01-0.035. Αυτή η εκδοχή της εξίσωσης, ωστόσο, είναι παραπλανητική.
Στην πραγματικότητα, ο «συντελεστής» επηρεάζεται από μια ποικιλία διαφορετικών παραγόντων. Σκεφτείτε α ποδήλατο τροχός σε άσφαλτο. Αντί για σημείο επαφής, έχουμε μια τέτοια περιοχή επαφής. Ο τροχός ισιώνει στο σημείο που έρχεται σε επαφή με το χαλί, σχηματίζοντας μια ρηχή τάφρο ακριβώς στην επιφάνεια.
Η δύναμη διασπείρεται έτσι σε όλη την περιοχή επαφής και οι φορείς αντίδρασης τελικά συσσωματώνονται μόνο στην τάφρο σε αντίθεση με την κίνηση.
Αυτή η έννοια μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε ένα ελαστικό προπόνησης σε ράγα. Ο χάλυβας είναι λιγότερο πιθανό να παραμορφωθεί από το καουτσούκ. Ως αποτέλεσμα, η τριβή κύλισης ενός τροχού τρένου είναι χαμηλότερη από αυτή ενός τροχού ποδηλάτου.
Κύριες διαφορές μεταξύ τριβής ολίσθησης και τριβής κύλισης
- Η τριβή ολίσθησης οφείλεται σε συσχέτιση μεταξύ του μεγέθους των μικροσκοπικών εξογκωμάτων σε επιφάνειες. Ως αποτέλεσμα της παραμόρφωσης της επιφάνειας, συμβαίνει τριβή κύλισης.
- Η αποδεκτή τριβή ολίσθησης είναι ένα είδος τριβής. Η τριβή κύλισης δεν είναι μια δύναμη αντίστασης αλλά μάλλον ένας τύπος τριβής. Είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσουμε ότι η τριβή δεν είναι ο μόνος τύπος δύναμης αντίστασης.
- Ο συντελεστής επηρεάζεται από τη μικρή διαθέσιμη θερμότητα και τη δομή των επιφανειών, η οποία δεν αποδίδεται απλώς σε εξωτερικούς παράγοντες. Ο συντελεστής επηρεάζεται από την ακτίνα του κυλιόμενου αντικειμένου, το βάθος στο οποίο χαμηλώνει το αντικείμενο, τη δομή του επιφανειακού στρώματος και αρκετούς άλλους παράγοντες.
- Η τριβή ολίσθησης λειτουργεί ως συνεχές εξωτερικό εξάρτημα σε όλη την περιοχή επαφής για να σταματήσει τη σχετική κίνηση. Η τριβή κύλισης είναι μια δύναμη που δημιουργεί αντίστροφη ροπή σε μια προσπάθεια να σταματήσει την κύλιση του τροχού.
- Τα ρουλεμάν με σφαιρίδια χρησιμοποιούνται για την αντικατάσταση της τριβής ολίσθησης μεταξύ του άξονα και του τροχού στις περισσότερες σύγχρονες εφαρμογές. Η τριβή της κύλισης είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή της ολίσθησης.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043
Τελευταία ενημέρωση: 23 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
