Staatiline hõõrdumine vs kineetiline hõõrdumine: erinevus ja võrdlus

Kui proovite lükata väga rasket klotsi, siis see ei liigu. Mis teie arvates takistab selle liikumist?

See on hõõrdejõud, mis ületab teie rakendatava jõu.

Hõõrdumine ehk hõõrdejõud ehk hõõrdumine on jõud, mis on vastu kahe kokkupuutes oleva pinna suhtelisele liikumisele või suhtelise liikumise tendentsile.

Hõõrdumine on kontaktjõud. See on tugevam kuivadele ja karedatele pindadele ning vähem siledatele ja märgadele pindadele.

Hõõrdejõud mõjub kahe keha kokkupuutega tangentsiaalselt. Pindade ebatasasuste tõttu tekib paaris hõõrdumine.

Võtme tagasivõtmine

1. Staatiline hõõrdumine on jõud, mis takistab liikumist, kui objekt on paigal, samas kui kineetiline hõõrdumine on jõud, mis takistab liikumist objekti liikumisel.
2. Staatiline hõõrdumine on suurem kui kineetiline hõõrdumine, mistõttu on objektist raskem üle saada ja liikuma hakata.
3. Staatilise hõõrdetegur on suurem kui kineetiline hõõrdetegur, mis näitab, et staatilise hõõrdumise ületamiseks kulub rohkem jõudu kui liikumise säilitamiseks.

Staatiline hõõrdumine vs kineetiline hõõrdumine

Staatiline hõõrdumine on jõud, mis hoiab objekti paigal ja takistab selle liikumist, toimides seni, kuni rakendatav jõud ületab staatilise hõõrdejõu. Kineetiline hõõrdumine, tuntud ka kui libisev hõõrdumine või liikuv hõõrdumine, mõjub objektile, kui see liigub.

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Staatiline hõõrdumine	Kineetiline hõõrdumine
Määratlus	Hõõrdejõudu, mis mõjub kahe liikuma kalduva pinna vahel, nimetatakse staatiliseks hõõrdumiseks.	Staatiline hõõrdumine on muutuv jõud, mille suurus ulatub nullist maksimaalse väärtuseni. Staatilise hõõrdumise maksimaalset väärtust nimetatakse piiravaks hõõrdumiseks.
Suurus	Staatiline hõõrdumine on muutuv jõud, mille suurus ulatub nullist maksimaalse väärtuseni. Staatilise hõõrdumise maksimaalset väärtust nimetatakse piiravaks hõõrdumiseks.	Kineetiline hõõrdumine on konstantne jõud, mille suurus on väiksem kui piiraval hõõrdumisel. Selle suurus ei saa olla null.
Valem	Kuna tegemist on muutuva jõuga, ei ole selle valem fikseeritud, kuigi hõõrdumise piiramise valem on järgmine: Piirav hõõrdejõud = staatilise hõõrdetegur × normaaljõud.	Kineetilise hõõrdumise valem on järgmine: kineetiline hõõrdumine = kineetilise hõõrdetegur × normaaljõud
Hõõrdetegurite võrdlus	Staatilise hõõrdetegur on alati suurem või võrdne kineetilise hõõrdeteguriga.	Kineetilise hõõrdetegur on väiksem või võrdne staatilise hõõrdeteguriga.
Näited	1. Mees lükkab rasket klotsi, mis ei liigu. 2. Poiss, kes toetub seisvale kärule.	1. Laual veerev pall. 2. Inimene, kes uisutab.

Mis on staatiline hõõrdumine?

Staatiline hõõrdumine, nagu nimigi ütleb, on hõõrdumine või jõud, mis sellele mõjub statsionaarne asjad.

Staatilise hõõrdumise mõiste on liikumatule objektile mõjuv jõud, mis takistab selle liikumist. See on isereguleeruv jõud.

Staatiline hõõrdejõud ulatub nullist maksimaalse piirini, mis on piirav hõõrdumine.

Hõõrdumise piiramine on hõõrdejõud, mis rakendub just siis, kui keha hakkab liikuma. Selle valem on järgmine:

f_l = μ_s × N kus, 

1. f_l on piirav hõõrdumine
2. μ_s on staatilise hõõrdetegur ja
3. N on normaalne reaktsioonijõud.

Algselt, kui kehale rakendatakse välist jõudu, on staatilise hõõrdumise väärtus võrdne rakendatava välisjõuga, kuna see suureneb välisjõu suurenedes.

Keha jõuab liikumise piirile, kui välisjõud võrdub piirava hõõrdejõuga. Ja kui välisjõud ületab piiravat hõõrdumist, hakkab keha liikuma.

Mis on kineetiline hõõrdumine?

Kineetiline hõõrdumine on hõõrdejõud, mis rakendub liikuvale kehale. See on pidev jõud. Kineetiline hõõrdumine on vastuolus kahe objekti suhtelise liikumisega.

See toimib alati rakendatavale välisjõule vastupidises suunas.

Kineetilise hõõrdumise väärtus ei saa kunagi olla suurem kui piirav hõõrdumine. Kineetilise hõõrdumise valem on järgmine:

f_k = μ_k × N kus,

1. f_k on kineetiline hõõrdumine
2. μ_k on kineetilise hõõrdetegur ja
3. N on normaalne reaktsioonijõud

Kineetilist hõõrdumist nimetatakse mõnikord ka libisemiseks või dünaamiliseks hõõrdumiseks. Kineetilise hõõrdetegur, mis on μk, on väiksem kui staatilise hõõrdetegur μ_s.

Wikipedia andmetel hakkavad uued mudelid näitama, et kineetiline hõõrdumine võib olla suurem kui staatiline hõõrdumine. Nüüd aga uurime, et kineetiline hõõrdumine on alati väiksem kui piirav hõõrdumine, mis on staatilise hõõrdumise kõrgeim piir.

Peamised erinevused staatilise ja kineetilise hõõrdumise vahel

1. Staatiline hõõrdumine hoiab keha paigal, kineetiline hõõrdumine aga aeglustab liikuvat objekti.
2. Staatiline hõõrdumine on muutuv jõud, kineetiline aga konstantne jõud. Pealegi on staatiline hõõrdumine isereguleeruv jõud.
3. Staatiline hõõrdumine võib olla null, samas kui kineetiline hõõrdumine ei saa kunagi olla null.
4. Staatilise hõõrdumise suurus ulatub nullist piirava hõõrdumiseni, samas kui kineetilise hõõrdumise suurus on konstantne ja väiksem kui piirava hõõrdumise suurus.
5. Staatilise hõõrdumise suurus suureneb rakendatud jõuga kuni piirini, samas kui kineetiline hõõrdumine on konstantne. Siiski on mõlemad otseselt proportsionaalsed normaaljõuga.

viited

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002072259090014A
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301679X01000500
3. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.59.14313
4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164803002345

Viimati värskendatud: 11. juunil 2023