L'attrito radente e l'attrito volvente sono due tipi di forze di attrito che agiscono contro il movimento di un oggetto su una superficie. L'attrito è una forza che impedisce agli oggetti adiacenti di scivolare l'uno contro l'altro.
L’attrito volvente è più difficile da analizzare rispetto all’attrito radente. L'attrito volvente è inferiore all'attrito cinetico legato allo scorrimento.
Punti chiave
- L'attrito radente e volvente sono entrambi tipi di attrito che si verificano quando due superfici entrano in contatto e resistono al movimento.
- L'attrito radente si verifica quando due superfici scivolano l'una contro l'altra, creando calore e usura, mentre l'attrito volvente si verifica quando un oggetto circolare rotola su una superficie, creando meno attrito e usura.
- L'attrito volvente è inferiore all'attrito radente ed è responsabile del movimento regolare di oggetti come ruote, cuscinetti e ingranaggi.
Attrito da scorrimento vs attrito da rotolamento
La differenza tra attrito di scorrimento e attrito di rotolamento è che l'attrito di scorrimento si verifica ogni volta che un contatto sfrega contro un altro, ma l'attrito di rotolamento si verifica quando un'entità rotola su un'altra superficie. L'attrito radente può essere classificato come una forma di attrito, ma l'attrito volvente non lo è.
L'attrito radente è un concetto semplice con molte applicazioni. Non riusciamo a trovare una finitura piatta vita reale. A causa della velocità relativa tra le due superfici adiacenti, quando un oggetto scivola su qualsiasi superficie, riceve una forza all'indietro.
L'attrito radente è sempre stato l'opposto del movimento. Ogni volta che proviamo a far scorrere un oggetto su un pavimento piatto, come un armadio, sperimentiamo attrito da scorrimento.
La creazione della ruota circolare è considerata come a spartiacque momento della storia umana. La prima ruota nasce dall'esigenza di far rotolare un oggetto. L'attrito volvente è una forza che resiste al movimento ogni volta che un oggetto rotola su una superficie.
Idealmente, quando un oggetto rotola dolcemente su una superficie, non c'è attrito radente tra le superfici a contatto. In pratica, tuttavia, sia il corpo che la superficie si piegano a causa delle proprietà elastiche.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Attrito scorrevole | Attrito volvente |
|---|---|---|
| Si verifica il | Ciò si verifica come risultato di una relazione tra le dimensioni delle piccole protuberanze sulle superfici. | Ciò si verifica a causa della distorsione della superficie. |
| Tipo di attrito | L'attrito radente è un tipo di attrito che può essere accettato. | L'attrito volvente è una forma di attrito, non una forza resistiva. È importante ricordare che non tutte le forze resistive sono attrito. |
| Dipendenza del coefficiente | L'esigua quantità di calore accessibile e la struttura delle superfici incidono sul coefficiente, che non è dovuto solo ad effetti esterni. | Il raggio dell'oggetto rotolante, la profondità a cui l'oggetto si abbassa, la struttura dello strato superficiale e molti altri elementi influenzano il coefficiente. |
| Tipo di Resistenza | Per arrestare il moto relativo, l'attrito radente funziona come un fattore esterno costante lungo tutta l'area di contatto. | L'attrito volvente è una forza che genera una coppia inversa nel tentativo di impedire il moto di rotolamento. |
| Entità della resistenza | L'attrito radente tra l'albero e la ruota viene sostituito con l'attrito volvente per la maggior parte delle aree di applicazione utilizzando cuscinetti a sfera. | Rispetto all'attrito radente, l'attrito volvente è sostanzialmente inferiore. |
Cos'è l'attrito radente?
La forza di attrito tra i due oggetti che si sfregano l'uno contro l'altro è nota come attrito radente. La presenza di piccoli rigonfiamenti su una superficie provoca attrito radente.
Le sporgenze si innestano quando le due superfici si muovono l'una contro l'altra ed è necessario del lavoro per mantenere gli oggetti in movimento. Non stiamo lavorando contro la gravità qui, quindi la resistenza che percepiamo è dovuta all'attrito radente.
Inoltre, in uno stato statico, la forza applicata che tenta di far scorrere l'oggetto è sempre uguale all'attrito che agisce su di esso. Quando aumentiamo progressivamente la forza applicata, a un certo punto l'oggetto inizia a progredire nella direzione del fattore esterno.
Lo scorrimento può avvenire tra due oggetti di qualsiasi forma, ma l'attrito volvente è la forza di attrito associata al movimento rotatorio. Il coefficiente di attrito volvente è molto inferiore al coefficiente di attrito radente. Produce più sottoprodotti acustici e termici.
Ci sono alcune eccezioni, come metalli con diversi coefficienti di attrito statico e radente e piccole superfici in cui le forze di attrazione delle molecole hanno la precedenza.
È determinato da due fattori: uno è la sostanza dell'oggetto e l'altro è il suo peso. Qualsiasi aumento dell'area di contatto non influisce sull'attrito radente.
Cos'è l'attrito volvente?
Ogni volta che la superficie di un corpo sfrega contro la superficie dell'altro, si sviluppa l'attrito volvente. La deflessione che si sviluppa sulla superficie quando si verifica il rotolamento è la fonte di questa forza.
L'isteria è un fattore importante: l'energia rilasciata quando le superfici riacquistano la loro forma originale dopo la deformazione sarà inferiore all'energia utilizzata per causare le deformazioni in primo luogo.
Rispetto all'attrito radente, si scopre che l'attrito volvente è sostanzialmente inferiore. Ad esempio, il coefficiente di attrito radente tra asfalto asciutto e gomma è 0.68, mentre il coefficiente di resistenza al rotolamento per uno pneumatico da strada è 0.01-0.035. Questa versione dell'equazione, tuttavia, è fuorviante.
In realtà, il "coefficiente" è influenzato da una varietà di fattori diversi. Considera a bicicletta ruota su un asfalto. Invece di un punto di contatto, abbiamo una tale area di contatto. La ruota si raddrizza nel punto in cui entra in contatto con il tappeto, formando un solco poco profondo proprio in superficie.
La forza viene così dispersa in tutta la regione di contatto e i vettori di reazione alla fine si agglomerano solo in trincea in opposizione al movimento.
Questa nozione può essere applicata anche a uno pneumatico da allenamento su rotaia. L'acciaio ha meno probabilità di deformarsi rispetto alla gomma. Di conseguenza, l'attrito volvente di una ruota di treno è inferiore a quello di una ruota di bicicletta.
Principali differenze tra attrito radente e attrito volvente
- L'attrito di scorrimento è dovuto a una correlazione tra le dimensioni delle piccole protuberanze sulle superfici. Come risultato della deformazione della superficie, si verifica l'attrito volvente.
- L'attrito radente accettabile è un tipo di attrito. L'attrito volvente non è una forza resistiva ma piuttosto un tipo di attrito. È fondamentale capire che l'attrito non è l'unico tipo di forza resistiva.
- Il coefficiente è influenzato dalla piccola quantità di calore disponibile e dalla struttura delle superfici, che non è semplicemente imputabile a fattori esterni. Il coefficiente è influenzato dal raggio dell'oggetto rotolante, dalla profondità alla quale l'oggetto si abbassa, dalla struttura dello strato superficiale e da molti altri fattori.
- L'attrito radente agisce come un componente esterno continuo in tutta l'area di contatto per arrestare il movimento relativo. L'attrito volvente è una forza che crea una coppia inversa nel tentativo di fermare il rotolamento della ruota.
- I cuscinetti a sfera vengono utilizzati per sostituire l'attrito radente tra l'albero e la ruota nella maggior parte delle applicazioni moderne. L'attrito del rotolamento è sostanzialmente inferiore a quello dello scorrimento.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043
Ultimo aggiornamento: 23 luglio 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
