Statisk vs glidande friktion
När det finns relativ rörelse eller ett försök mellan två ytor i kontakt skapas krafter som motverkar rörelsen. I allmänhet är dessa krafter kända som friktion. Friktion uppstår mellan fasta ytor, flytande ytor och mellan flytande/fasta ytor. Friktionen inuti en vätska kallas viskositet. Diskussionen av denna artikel fokuserar huvudsakligen på friktionskrafterna som verkar på fasta ytor.
På makroskopisk skala tillskrivs friktionskrafternas ursprung till kropparnas oregelbundna ytor. När små ytojämnheter som sprickor och utsprång på ytan utsätts för relativ rörelse, hindrar de varandras rörelse för att skapa reaktionskrafter. Det finns lagar som förklarar friktionskrafternas beteende.
1. När två ytor är i kontakt och i relativ rörelse eller i ett försök att göra det, vid kontaktpunkten, är friktionskraften på kroppen motsatt i riktning mot kroppens rörelse.
2. Om friktionskrafterna på kropparna precis är tillräckliga för att hålla kropparna i jämvikt, kallas friktionskrafterna begränsande friktion, och storleken på friktionen kan hittas med hänsyn till jämvikten.
3. Förhållandet mellan den begränsande friktionen och normalreaktionen mellan två ytor beror på de ämnen som ytorna består av och ytornas beskaffenhet, inte på normalreaktionens storlek. Förhållandet är känt som friktionskoefficienten.
4. Storleken på den begränsande friktionen är oberoende av kontaktytan för de två ytorna.
5. När den är i rörelse är friktionskraften motsatt rörelseriktningen och oberoende av hastighet. Förhållandet mellan friktionskraften och den normala reaktionen mellan ytorna förblir konstant och något mindre än det för det begränsande friktionsfallet.
Mikroskopiskt hänförs ursprunget till friktionskrafterna till de repulsiva krafterna mellan molekylernas elektromagnetiska fält.
Vad är statisk friktion?
När kroppen är i statiskt (stationärt) tillstånd kallas friktionskrafter som verkar på kroppen statiska friktionskrafter. I detta fall är vektorsumman av de yttre krafterna som verkar på kroppen lika med storleken på friktionskrafterna men motsatt i riktning; därför förblir kroppen i jämvikt. Friktionskrafterna ökar proportionellt mot den resulterande yttre kraften som verkar på kroppen tills den når en gräns och börjar röra sig. Den maximala statiska friktionen är den begränsande friktionen.
Friktion är oberoende av kontaktytan mellan de två ytorna och beror på materialet och kroppens natur. När den resulterande yttre kraften överstiger den begränsande friktionen börjar kroppen röra sig.
Vad är glidande (dynamisk) friktion?
När kroppen är i rörelse kallas friktionskrafterna som verkar på kroppen de dynamiska friktionskrafterna. Den dynamiska friktionskraften är oberoende av hastigheten och accelerationen. Förhållandet mellan friktionskraften och normalkraften mellan ytorna förblir också konstant men något mindre än förhållandet för den begränsande friktionen.
Vad är skillnaden mellan statisk friktion och glidande (dynamisk) friktion?
• Statisk friktionskoefficient är något högre än koefficienten för dynamisk friktion
• Statisk friktion varierar proportionellt mot de yttre krafterna, medan de glidande (dynamiska) friktionskrafterna förblir konstanta, oberoende av hastighet och acceleration (och den resulterande yttre kraften).
