Statikus súrlódás vs kinetikus súrlódás
A statikus súrlódás és a kinetikus súrlódás a súrlódás két formája. A súrlódás nagyon fontos fogalom, amikor a szilárd testek mechanikájáról van szó. A súrlódást a mechanikai energiaveszteség egyik fő okának tekintik. Ezért a súrlódás alapos ismerete szükséges a hatékonyabb gépek kifejlesztéséhez az energiatakarékosság érdekében. A súrlódás, legyen az statikus vagy kinetikus, létfontosságú szerepet játszik mindennapi életünkben. Ha nem súrlódásról van szó, egyszerűen nem tudnánk járni, vagy akár kanalat sem ragadnánk. A súrlódás megértése nagyon fontos olyan területeken, mint a gépészet, az autógyártás, a fizika és még az élettudományok is. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a statikus súrlódás és a kinetikus súrlódás, definíciójuk, hogyan fordulnak elő, hasonlóságaik, milyen tényezők befolyásolják a statikus és kinetikus súrlódást, és végül a különbségeket.
Statikus súrlódás
Ahhoz, hogy megértsük, mi a statikus súrlódás, először meg kell értenünk a súrlódás fogalmát mint egészet. Súrlódás bármilyen közegben előfordulhat. Ez az adathordozó ellenállása egy viszonylag mozgó tárggyal vagy egy elmozdulni próbáló tárggyal szemben. A statikus súrlódás a száraz súrlódás egy része. Amikor két szilárd tárgy érintkezik egymással, olyan erő hat, amely ellenáll a két oldal egymáshoz viszonyított mozgásának. Ennek az ellenállásnak a fő oka a két oldal egyenetlensége. Ezeknek az arcoknak kis csúcsai vannak a mikroszkopikus szinten. Amikor az egyik felület csúcsai a másik felület völgyeibe mennek, ezek a tárgyak hajlamosak reteszelni, korlátozva a relatív mozgást. Ha egy sík felületre helyezett tárgyra a síkkal párhuzamos erőt adunk, a tárgy nem mozdul el. Ez a statikus súrlódásnak köszönhető. Az erőegyensúly elve szerint a statikus súrlódás egyenlő a kifejtett erővel. A száraz súrlódásnak három fő törvénye van. Amonton első törvénye szerint a súrlódási erő egyenesen arányos az alkalmazott terheléssel. Amonton második törvénye szerint a súrlódási erő független az érintkezési területtől. A harmadik törvény a kinetikus súrlódást veszi figyelembe. Megfogalmazható, hogy a súrlódási erő egyenlő a felületre ható normálerő szorzata az arányossági állandóval. Mivel azonban a súrlódás egyenlő az alkalmazott erővel, az arányossági állandó az alkalmazott erővel változik, ezt az arányossági állandót súrlódási együtthatónak nevezik. A statikus súrlódásnak van egy maximális értéke, ezért ez a statikus súrlódási együttható. A tárgy mozgatásához olyan erőre van szükség, amely nagyobb, mint a maximális súrlódási erő.
Kinetikus súrlódás
Kinetikus súrlódás akkor lép fel, amikor két megérintett tárgy egymáshoz képest elmozdul. A Coulomb-törvény szerint a kinetikus súrlódás független a csúszási sebességtől. Megfigyelhető, hogy a kinetikus súrlódás alig kisebb, mint a maximális statikus súrlódás. Ez kiegyensúlyozatlanságot okoz, amikor egy tárgy elkezd mozogni. A kinetikus súrlódás minden felületen mindig ellentétes a mozgás irányával.
Mi a különbség a statikus súrlódás és a kinetikus súrlódás között?
• Statikus súrlódás akkor lép fel, amikor két tárgy egymáshoz képest nyugalomban van, de kinetikus súrlódás akkor lép fel, amikor kettő egymáshoz képest mozog.
• A kinetikus súrlódás kisebb, mint a maximális statikus súrlódás.
• A statikus súrlódás lehet nulla, míg a kinetikus súrlódás gyakorlatilag nem lehet.
