Tarcia statyczne a tarcie kinetyczne
Tarcie statyczne i tarcie kinetyczne to dwie formy tarcia. Tarcie jest bardzo ważnym pojęciem w dziedzinie mechaniki ciał stałych. Tarcie jest uważane za jedną z głównych przyczyn utraty energii mechanicznej. Dlatego dobre zrozumienie tarcia jest niezbędne do opracowania bardziej wydajnych maszyn w celu oszczędzania energii. Tarcie, czy to statyczne, czy kinetyczne, odgrywa istotną rolę w naszym codziennym życiu. Gdyby nie tarcie, po prostu nie bylibyśmy w stanie chodzić ani nawet chwycić łyżki. Zrozumienie tarcia jest bardzo ważne w takich dziedzinach, jak inżynieria mechaniczna, inżynieria samochodowa, fizyka, a nawet nauki przyrodnicze. W tym artykule omówimy czym jest tarcie statyczne i kinetyczne, ich definicje, jak one występują, ich podobieństwa, jakie czynniki wpływają na tarcie statyczne i kinetyczne, a na koniec ich różnice.
Tarcia statyczne
Aby zrozumieć, czym jest tarcie statyczne, należy najpierw zrozumieć pojęcie tarcia jako całości. Tarcie może wystąpić w każdym medium. Jest to opór mediów wobec względnie poruszającego się obiektu lub obiektu, który próbuje się poruszyć. Tarcie statyczne to podsekcja tarcia suchego. Kiedy dwa ciała stałe stykają się ze sobą, istnieje siła przeciwstawiająca się względnemu ruchowi dwóch ścian. Główną przyczyną tego oporu jest nierówność dwóch twarzy. Te twarze mają małe szczyty na poziomie mikroskopijnym. Kiedy wierzchołki jednej powierzchni wchodzą w doliny drugiej powierzchni, obiekty te mają tendencję do blokowania się, ograniczając ruch względny. Jeśli obiekt umieszczony na płaskiej powierzchni otrzyma siłę równoległą do płaszczyzny, obiekt nie poruszy się. Wynika to z tarcia statycznego. Zgodnie z zasadą równowagi sił tarcie statyczne jest równe przyłożonej sile. Tarcie suche ma trzy główne prawa. Pierwsze prawo Amontona mówi, że siła tarcia jest wprost proporcjonalna do przyłożonego obciążenia. Drugie prawo Amontona mówi, że siła tarcia jest niezależna od powierzchni styku. Trzecie prawo dotyczy tarcia kinetycznego. Można sformułować, że siła tarcia jest równa sile normalnej do powierzchni razy stałej proporcjonalności. Jednakże, ponieważ tarcie jest równe przyłożonej sile, stała proporcjonalności zmienia się wraz z przyłożoną siłą, ta stała proporcjonalności jest znana jako współczynnik tarcia. Istnieje maksymalna wartość tarcia statycznego, a zatem jest to współczynnik tarcia statycznego. Do przesunięcia obiektu wymagana jest siła większa niż maksymalna siła tarcia.
Tarcie kinetyczne
Tarcia kinetyczne występują, gdy dwa dotknięte obiekty poruszają się względem siebie. Prawo kulombowskie mówi, że tarcie kinetyczne jest niezależne od prędkości poślizgu. Zaobserwowano, że tarcie kinetyczne jest niewiele mniejsze niż maksymalne tarcie statyczne. Powoduje to uczucie braku równowagi, gdy obiekt zaczyna się poruszać. Tarcie kinetyczne na każdej powierzchni jest zawsze przeciwne do kierunku ruchu.
Jaka jest różnica między tarciem statycznym a kinetycznym?
• Tarcie statyczne występuje, gdy dwa obiekty są w spoczynku względem siebie, ale tarcie kinetyczne występuje, gdy dwa poruszają się względem siebie.
• Tarcie kinetyczne jest mniejsze niż maksymalne tarcie statyczne.
• Tarcie statyczne może wynosić zero, podczas gdy tarcie kinetyczne nie może być tak praktyczne.
