Enige beweging in die natuur en tegnologie, wat die teenwoordigheid van fisiese kontak tussen vaste liggame behels, gaan met wrywing gepaard. In hierdie artikel gaan ons voorbeelde van die wrywingskrag gee en wys in watter gevalle dit 'n nuttige rol speel, en waarin dit ongewens is.
Watter tipes wrywing tussen vaste stowwe is
In hierdie artikel sal ons slegs voorbeelde oorweeg van wrywingskragte wat inwerk tussen soliede voorwerpe wat fisiese kontak met mekaar het.
Een van die belangrike tipes wrywing is statiese wrywing. Op grond van die naam self kan aanvaar word dat dit manifesteer wanneer een liggaam op die oppervlak van 'n ander rus. Almal weet dat om die een of ander swaar voorwerp van sy plek af te skuif, dit nodig is om 'n eksterne krag toe te pas wat gerig is langs die kontakoppervlak van hierdie voorwerp en die oppervlak waarop dit staan. Hierdie krag word deur die statiese wrywingskrag teëgewerk. Dit tree op tussen die kontakvlakke van liggame. Wrywing van rus ontstaan as gevolg van die teenwoordigheid van grofheid op die raakvlakke, maak nie saak hoe niehulle was nie glad nie.
Die tweede tipe wrywing waarna ons sal kyk, is glywrywing. Dit ontstaan ook as gevolg van die genoemde grofheid, wanneer die liggame relatief tot mekaar begin beweeg deur te gly. Die rigting en aanwendingspunt van die glywrywingskrag is presies dieselfde as vir statiese wrywing. Die enigste verskil tussen hierdie kragte is dat die glykrag altyd minder is as die ruskrag.
Die derde tipe wrywing, wat nie minder rol in tegnologie speel as die eerste twee nie, is rollende wrywing. Soos die naam sê, dit verskyn wanneer een liggaam op die oppervlak van 'n ander rol. Die rede vir rollende wrywing lê in die histerese van vervorming, wat lei tot die "verspreiding" van die kinetiese energie van die rollende liggaam. In 'n aantal praktiese gevalle is hierdie wrywingskrag 10-100 of meer keer minder as die vorige tipes wrywing wat oorweeg word.
Alle tipes wrywingskragte is direk eweredig aan die ondersteuningsreaksiekrag waarmee laasgenoemde op die betrokke liggaam inwerk.
Skade en voordeel van statiese wrywingskrag: voorbeelde
Van al die genoemde tipes wrywing, miskien, is statiese wrywing die mees "onskadelike". Die feit is dat dit in die praktyk amper altyd 'n nuttige rol speel. Die enigste negatiewe punt is dat dit groter is as glywrywing. Laasgenoemde feit beteken dat dit vir enige begin van beweging nodig is om 'n groot poging aan te wend. Om byvoorbeeld op sneeu te begin ski, moet jy hulle eers letterlik van die sneeu-oppervlak "skeur".
Daar is baie voorbeeldegebruik van statiese wrywingskrag. Kom ons lys hulle:
- Spykers en skroewe wat twee soliede liggame van hout, plastiek en metaal stewig vashou, verrig hul funksie deur die werking van die betrokke krag.
- Om 'n persoon te loop, motors op die paaie te bestuur, is te wyte aan die feit dat die statiese wrywing groter is as die glywrywing. Andersins sou dit vir ons moeilik wees om te beweeg, mense en voertuie sou op een plek gly.
- Enige liggame wat op skuins oppervlaktes rus, is te wyte aan die werking van statiese wrywing. As laasgenoemde nie bestaan het nie, dan sou dit onmoontlik wees om 'n handrem op 'n motor teen 'n helling of enige huishoudelike item op 'n tafel te sit wat 'n effense neiging na die horison het.
Glywrywing en die voordele daarvan
Anders as statiese wrywing, wat hoofsaaklik 'n positiewe rol in menselewe speel, is glywrywing gewoonlik 'n skadelike krag. Twee voorbeelde van nuttige glywrywingskrag kan egter gegee word:
- Aangesien glywrywing lei tot verhitting van die oppervlak van voorwerpe (die natuurlike en maklikste manier om meganiese energie in hitte om te skakel), kan hierdie effek gebruik word om die temperatuur van liggame te verhoog. Dus, in antieke tye het ons voorouers vuur gemaak deur glywrywing te gebruik.
- Wanneer die bestuurder die voertuig wil stop, trap hy die rempedaal. In hierdie geval gly die remskyfies binne die wielvelling en vertraag sy rotasie.
Beskadig gly-wrywing
Voorbeelde van die aksie van glywrywing is die beweging van 'n kas op die vloer wanneer ons dit in 'n kamer wil herrangskik, die gly van 'n skiër en 'n skater, die gly van 'n motor se wiele wanneer hulle geblokkeer word of wanneer jy op 'n gladde pad ry, gly tussen die vryfende dele van die meganismes van verskeie masjiene.
In al hierdie gevalle speel glywrywing 'n skadelike rol. Hierdie voorbeelde van die skade van glywrywing is te wyte aan die feit dat dit meganiese beweging verhoed en 'n sekere hoeveelheid kinetiese energie (ski's, skaatse, bewegende dele van masjiene) "vreet". Daarbenewens lei die omskakeling van meganiese energie in termiese energie tot verhitting van vryfdele. 'n Toename in hul temperatuur lei tot 'n verandering in die mikroskopiese struktuur, wat die eienskappe van materiale skend. Laastens, die gelyste voorbeelde van die gly-wrywingskrag lei tot slytasie van die vryfoppervlakke, die voorkoms van ongewenste groewe daarop en verdunning.
Rollende wrywing en die skade en voordeel daarvan
As ons die vraag na die bruikbaarheid van die rollende wrywingskrag ten gronde beskou, blyk dit dat dit glad nie bestaan nie. Trouens, rolwrywing verhoed altyd meganiese rotasie, dit lei tot slytasie van werkende dele en tot hul ongewenste verhitting. Nietemin word die rolverskynsel wyd gebruik in ingenieurswese (laers, voertuigwiele). Dit word verklaar deur die feit dat die rollende wrywingskrag baie minder is as die soortgelyke glykrag, wat sy skaal met ordes van grootte verminder.skadelike invloed.
Toename en afname in wrywingskragte
Soos ons hierbo in die voorbeelde gesien het, is die statiese en gly wrywingskragte soms nuttig en soms skadelik. In hierdie verband gebruik die mensdom al lank metodes om die wrywingskaal te verander, beide in die rigting van die verhoging van die ooreenstemmende krag, en in die rigting van die afname daarvan.
Groot voorbeelde van hoe om die wrywingskrag te verhoog, is die besprinkeling van sand en sout op die ys op die paaie. As gevolg van hierdie aksies is daar 'n toename in die grofheid van die ysoppervlak en as gevolg daarvan 'n toename in die kragte van statiese en glywrywing.
Nog 'n manier om die betrokke kragte te verhoog, is om spesiale oppervlaktes te gebruik. 'n Treffende voorbeeld is die oppervlak van 'n motor se winterband, wat gekenmerk word deur 'n diep loopvlak en die teenwoordigheid van metaalspykers.
Tydens ski, sowel as tydens die rotasie van laers van verskeie meganismes, speel wrywing 'n negatiewe rol. Om dit te verminder, word spesiale smeermiddels gebruik, gewoonlik gebaseer op vette (was, lithol).
