Statiskā berze pret kinētisko berzi: atšķirība un salīdzinājums

Mēģinot stumt ļoti smagu bloku, tas nekustas. Kas, jūsuprāt, neļauj tai kustēties?

Tas ir berzes spēks, kas pārvar jūsu pielietoto spēku.

Berze jeb berzes spēks jeb berze ir spēks, kas ir pretrunā divu saskarē esošo virsmu relatīvajai kustībai vai relatīvās kustības tendencei.

Berze ir kontaktspēks. Tas ir stiprāks sausām un raupjām virsmām un mazāks gludām un mitrām virsmām.

Berzes spēks darbojas tangenciāli kopā ar abu ķermeņu saskari. Virsmu nelīdzenumu dēļ berze pastāv pārī.

Atslēgas

1. Statiskā berze ir spēks, kas pretojas kustībai, kad objekts atrodas miera stāvoklī, savukārt kinētiskā berze ir spēks, kas pretojas kustībai, kad objekts ir kustībā.
2. Statiskā berze ir lielāka par kinētisko berzi, tāpēc ir grūtāk pārvarēt un sākt kustēties.
3. Statiskās berzes koeficients ir lielāks par kinētisko berzi, kas norāda, ka statiskās berzes pārvarēšanai nepieciešams lielāks spēks nekā kustības uzturēšanai.

Statiskā berze pret kinētisko berzi

Statiskā berze ir spēks, kas notur objektu miera stāvoklī un neļauj tam kustēties, iedarbojoties, līdz pieliktais spēks pārsniedz statiskās berzes spēku. Kinētiskā berze, kas pazīstama arī kā slīdošā berze vai kustīgā berze, iedarbojas uz objektu, kad tas ir kustībā.

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas parametri	Statiskā berze	Kinētiskā berze
Definīcija	Berzes spēku, kas iedarbojas starp divām virsmām ar tendenci kustēties, sauc par statisko berzi.	Statiskā berze ir mainīgs spēks, kura lielums svārstās no nulles līdz maksimālajai vērtībai. Statiskās berzes maksimālo vērtību sauc par ierobežojošo berzi.
lielums	Statiskā berze ir mainīgs spēks, kura lielums svārstās no nulles līdz maksimālajai vērtībai. Statiskās berzes maksimālo vērtību sauc par ierobežojošo berzi.	Kinētiskā berze ir nemainīgs spēks, kura lielums ir mazāks par ierobežojošo berzi. Tās lielums nevar būt nulle.
Formula	Tā kā tas ir mainīgs spēks, tā formula nav fiksēta, lai gan ierobežojošās berzes formula ir šāda: ierobežojošā berze = statiskās berzes koeficients × normāls spēks.	Kinētiskās berzes formula ir šāda: kinētiskā berze = kinētiskās berzes koeficients × normāls spēks
Berzes koeficientu salīdzinājums	Statiskās berzes koeficients vienmēr ir lielāks vai vienāds ar kinētiskās berzes koeficientu.	Kinētiskās berzes koeficients ir mazāks vai vienāds ar statiskās berzes koeficientu.
Piemēri	1. Vīrietis, kurš stumj smagu kluci, kas nekustas. 2. Zēns, kas balstās uz nekustīgiem ratiņiem.	1. Bumba, kas ripo uz galda. 2. Cilvēks, kas slido.

Kas ir statiskā berze?

Statiskā berze, kā norāda nosaukums, ir berze vai spēks, kas iedarbojas uz stacionārs lietas.

Statiskās berzes definīcija ir spēks, kas iedarbojas uz nekustīgu objektu, neļaujot tam kustēties. Tas ir pašregulējošs spēks.

Statiskās berzes spēks svārstās no nulles līdz maksimālajai robežai, kas ir ierobežojošā berze.

Berzes ierobežošana ir berzes spēks, kas tiek pielietots tieši brīdī, kad ķermenis gatavojas kustēties. Tās formula ir šāda:

f_l = μ_s × N kur, 

1. f_l ir ierobežojošā berze
2. μ_s ir statiskās berzes koeficients un
3. N ir normālais reakcijas spēks.

Sākotnēji, kad ķermenim tiek pielikts ārējs spēks, statiskās berzes vērtība ir vienāda ar ārējo spēku, kas tiek pielietots, jo tas palielinās, palielinoties ārējam spēkam.

Ķermenis nonāk uz kustības robežas, kad ārējais spēks ir vienāds ar ierobežojošo berzes spēku. Un, ja ārējais spēks pārsniedz ierobežojošo berzi, ķermenis sāk kustēties.

Kas ir kinētiskā berze?

Kinētiskā berze ir berzes spēks, kas tiek pielikts kustīgam ķermenim. Tas ir pastāvīgs spēks. Kinētiskā berze ir pretrunā divu objektu relatīvajai kustībai.

Tas vienmēr darbojas pretēji pielietotajam ārējam spēkam.

Kinētiskās berzes vērtība nekad nevar būt lielāka par ierobežojošo berzi. Kinētiskās berzes formula ir šāda:

f_k = μ_k × N kur,

1. f_k ir kinētiskā berze
2. μ_k ir kinētiskās berzes koeficients un
3. N ir normālais reakcijas spēks

Kinētisko berzi dažreiz sauc arī par slīdošo berzi vai dinamisko berzi. Kinētiskās berzes koeficients, kas ir μk, ir mazāks nekā statiskās berzes koeficients μ_s.

Saskaņā ar Wikipedia, jaunie modeļi sāk parādīt, ka kinētiskā berze var būt lielāka par statisko berzi. Tomēr tagad mēs pētām, ka kinētiskā berze vienmēr ir mazāka par ierobežojošo berzi, kas ir statiskās berzes augstākā robeža.

Galvenās atšķirības starp statisko berzi un kinētisko berzi

1. Statiskā berze uztur ķermeni miera stāvoklī, bet kinētiskā berze palēnina kustīgu objektu.
2. Statiskā berze ir mainīgs spēks, savukārt kinētiskā berze ir nemainīgs spēks. Turklāt statiskā berze ir pašregulējošs spēks.
3. Statiskā berze var būt nulle, savukārt kinētiskā berze nekad nevar būt nulle.
4. Statiskās berzes lielums svārstās no nulles līdz ierobežojošai berzei, savukārt kinētiskās berzes lielums ir nemainīgs un mazāks nekā ierobežojošās berzes lielums.
5. Statiskās berzes lielums palielinās līdz ar pielikto spēku līdz robežai, savukārt kinētiskā berze ir nemainīga. Tomēr abi ir tieši proporcionāli parastajam spēkam.

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā