Libmishõõrdumine ja veerehõõrdumine on kahte tüüpi hõõrdejõud, mis töötavad vastu objekti liikumist üle pinna. Hõõrdumine on jõud, mis ei lase külgnevatel objektidel üksteise vastu libiseda.
Veerehõõrdumist on raskem analüüsida kui libisevat hõõrdumist. Veerehõõrdumine on väiksem kui libisemisega kaasnev kineetiline hõõrdumine.
Võtme tagasivõtmine
- Libisemis- ja veerehõõrdumine on mõlemat tüüpi hõõrdumine, mis tekib siis, kui kaks pinda puutuvad kokku ja takistavad liikumist.
- Libmishõõrdumine tekib siis, kui kaks pinda libisevad üksteise vastu, tekitades kuumust ja kulumist, samas kui veerehõõrdumine tekib siis, kui ringikujuline objekt veereb üle pinna, tekitades vähem hõõrdumist ja kulumist.
- Veerehõõrdumine on väiksem kui libisemishõõrdumine ja vastutab selliste objektide nagu rataste, laagrite ja hammasrataste sujuva liikumise eest.
Liughõõrdumine vs veerehõõrdumine
Erinevus libiseva hõõrdumise ja veerehõõrde vahel seisneb selles, et libisev hõõrdumine tekib siis, kui üks kontakt hõõrub vastu teist, kuid veerehõõrdumine tekib siis, kui üksus veereb teisel pinnal. Libhõõrdumist võib liigitada hõõrdumise vormiks, veerehõõrdumist aga mitte.
Liughõõrdumine on lihtne kontseptsioon, millel on palju rakendusi. Me ei suuda leida tasast viimistlust päris elu. Kahe kõrvuti asetseva pinna suhtelise kiiruse tõttu saab ese mis tahes pinnal libisedes tagurpidi jõu.
Libmishõõrdumine on alati olnud liikumise vastand. Alati, kui proovime libistada objekti tasasel põrandal, näiteks kapil, kogeme libisevat hõõrdumist.
Ringikujulise ratta loomist peetakse a veekogu hetk inimkonna ajaloos. Esimene ratas sündis vajadusest mingit eset veeretada. Veerehõõrdumine on jõud, mis takistab liikumist alati, kui objekt veereb pinnal.
Ideaalis, kui asi veereb pinnal sujuvalt, ei teki kokkupuutuvate pindade vahel libisevat hõõrdumist. Praktikas aga painduvad nii kere kui pind elastsete omaduste tõttu.
Võrdlustabel
| Võrdlusparameetrid | Libisev hõõrdumine | Veerehõõrdumine |
|---|---|---|
| Toimub | See ilmneb pindade väikeste konaruste suuruse seose tulemusena. | See tekib pinna moonutamise tagajärjel. |
| Hõõrdumise tüüp | Libmishõõrdumine on hõõrdumise tüüp, millega võib nõustuda. | Veerehõõrdumine on hõõrdumise vorm, mitte takistusjõud. Oluline on meeles pidada, et mitte kõik takistusjõud ei ole hõõrdumine. |
| Koefitsiendi sõltuvus | Väike kogus ligipääsetavat soojust ja pindade struktuur mõjutavad koefitsienti, mis ei tulene ainult välistest mõjudest. | Veereva objekti raadius, sügavus, milleni objekt langeb, pinnakihi struktuur ja mitmed muud elemendid mõjutavad koefitsienti. |
| Resistentsuse tüüp | Suhtelise liikumise peatamiseks töötab libisev hõõrdumine pideva välistegurina kogu kontaktpiirkonna ulatuses. | Veerehõõrdumine on jõud, mis tekitab veeremise takistamiseks vastupidise pöördemomendi. |
| Vastupanu suurus | Nii võlli kui ka ratta vaheline libisev hõõrdumine asendatakse enamikus rakendusalades kuullaagrite abil veerehõõrdumisega. | Võrreldes libisemishõõrdumisega on veerehõõrdumine oluliselt väiksem. |
Mis on libisev hõõrdumine?
Hõõrdejõudu kahe üksteise vastu hõõrduva objekti vahel nimetatakse libisevaks hõõrdumiseks. Pisikeste punnide olemasolu pinnal põhjustab libisevat hõõrdumist.
Väljaulatuvad osad haakuvad, kui kaks pinda liiguvad üksteise vastu ja objektide liikumiseks on vaja tööjõudu. Me ei tööta siin gravitatsiooni vastu, seega on meie tajutav takistus tingitud libisevast hõõrdumisest.
Peale selle on staatilises olekus eseme libistamiseks rakendatav jõud alati võrdne sellele mõjuva hõõrdumisega. Kui suurendame järk-järgult rakendatavat jõudu, hakkab objekt mingil hetkel liikuma välisteguri suunas.
Libisemine võib toimuda kahe mis tahes kujuga eseme vahel, kuid veerehõõrdumine on pöörleva liikumisega seotud hõõrdejõud. Veerehõõrdetegur on palju väiksem kui libisemishõõrdetegur. See toodab rohkem akustilisi ja termilisi kõrvalsaadusi.
On teatud erandeid, näiteks erineva staatilise ja libiseva hõõrdeteguriga metallid ning väikesed pinnad, kus molekulide külgetõmbejõud on ülimuslikud.
Selle määravad kaks tegurit: üks on objekti aine ja teine selle kaal. Igasugune kokkupuuteala suurenemine ei mõjuta libisemishõõrdumist.
Mis on veerehõõrdumine?
Kui ühe keha pind hõõrub vastu teise keha pinda, tekib veerehõõrdumine. Selle jõu allikaks on veeremise ajal pinnale tekkiv läbipaine.
Hüsteeria on peamine tegur: energia, mis vabaneb pindade esialgse kuju taastamisel pärast deformatsiooni, on väiksem kui energia, mida kasutatakse deformatsioonide tekitamiseks.
Võrreldes libisemishõõrdumisega on avastatud, et veerehõõrdumine on oluliselt väiksem. Näiteks kuivanud asfaldi ja kummi libisemishõõrdetegur on 0.68, maanteerehvi veeretakistustegur aga 0.01-0.035. See võrrandi versioon on aga eksitav.
Tegelikkuses mõjutavad koefitsienti mitmed erinevad tegurid. Kaaluge a jalgratas ratas asfaldil. Kontaktpunkti asemel on meil selline kontaktala. Ratas sirgub kohas, kus see vaibaga kokku puutub, moodustades pinnale madala kaeviku.
Jõud hajutatakse seega kogu kontaktpiirkonnas ja reaktsioonivektorid aglomereeruvad lõpuks ainult kaevikus, vastandina liikumisele.
Seda mõistet saab rakendada ka rööbastel olevale treeningrehvile. Teras deformeerub vähem kui kumm. Selle tulemusena on rongi ratta veerehõõrdumine väiksem kui jalgrattarattal.
Peamised erinevused libisemis- ja veerehõõrdumise vahel
- Libisemishõõrdumine on tingitud korrelatsioonist pindadel olevate pisikeste konaruste suuruse vahel. Pinna deformatsiooni tagajärjel tekib veerehõõrdumine.
- Vastuvõetav libisemishõõrdumine on üks hõõrdumise tüüp. Veerehõõrdumine ei ole takistusjõud, vaid pigem teatud tüüpi hõõrdumine. Oluline on mõista, et hõõrdumine ei ole ainus takistusjõu tüüp.
- Koefitsienti mõjutab saadaoleva soojuse vähene hulk ja pindade struktuur, mis ei ole tingitud ainult välistest teguritest. Koefitsienti mõjutavad veereva eseme raadius, sügavus, milleni objekt langeb, pinnakihi struktuur ja mitmed muud tegurid.
- Libmishõõrdumine toimib pideva väliskomponendina kogu kontaktpiirkonnas, et peatada suhteline liikumine. Veerehõõrdumine on jõud, mis tekitab vastupidise pöördemomendi, püüdes peatada ratta veeremist.
- Enamikus kaasaegsetes rakendustes kasutatakse võlli ja ratta vahelise libiseva hõõrdumise asendamiseks kuullaagreid. Veeremise hõõrdumine on oluliselt väiksem kui libisemisel.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043
Viimati värskendatud: 23. juulil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Piyush Yadav on viimased 25 aastat töötanud kohalikus kogukonnas füüsikuna. Ta on füüsik, kelle kirg on muuta teadus meie lugejatele kättesaadavamaks. Tal on loodusteaduste bakalaureusekraad ja keskkonnateaduste magistrikraad. Tema kohta saate tema kohta rohkem lugeda bio-leht.
