Staatiline vs libisev hõõrdumine
Kui kahe kokkupuutuva pinna vahel toimub suhteline liikumine või katse, tekivad liikumisele vastupidised jõud. Üldiselt on need jõud tuntud hõõrdumisena. Hõõrdumine toimub tahkete pindade, vedelate pindade ja vedelate / tahkete pindade vahel. Vedeliku sees olevat hõõrdumist nimetatakse viskoossuseks. Selle artikli arutelu keskendub peamiselt tahketele pindadele mõjuvatele hõõrdejõududele.
Makroskoopilises skaalas on hõõrdejõudude päritolu omistatud kehade ebaregulaarsetele pindadele. Kui väikesed pinna ebatasasused, nagu pragud ja eendid pinnal, alluvad suhtelisele liikumisele, takistavad need üksteise liikumist reaktsioonijõudude loomiseks. On seadusi, mis selgitavad hõõrdejõudude käitumist.
1. Kui kaks pinda on kokkupuutel ja suhtelises liikumises või üritavad seda teha, on kokkupuutepunktis keha hõõrdejõud keha liikumisele vastupidine.
2. Kui kehade hõõrdejõud on keha piisavas tasakaalus hoidmiseks piisavad, nimetatakse hõõrdejõude piiravaks hõõrdejõuks ja hõõrdumise suurust saab leida tasakaalu arvestades.
3. Piirava hõõrdumise ja normaalse reaktsiooni suhe kahe pinna vahel sõltub ainetest, millest pinnad koosnevad, ja pindade olemusest, mitte normaalse reaktsiooni suurusest. Suhet tuntakse hõõrdetegurina.
4. Piirava hõõrdumise suurus ei sõltu kahe pinna kokkupuutepinnast.
5. Liikumisel on hõõrdejõud vastupidine liikumissuunale ja sõltumatu kiirusest. Hõõrdejõu ja normaalse reaktsiooni suhe pindade vahel püsib konstantsena ja veidi väiksem kui piirava hõõrdejuhtumi omaga.
Mikroskoopiliselt omistatakse hõõrdejõudude päritolu tõukejõududele molekulide elektromagnetväljade vahel.
Mis on staatiline hõõrdumine?
Kui keha on staatilises (statsionaarses) olekus, nimetatakse kehale mõjuvaid hõõrdejõusid staatiliste hõõrdejõududena. Sel juhul on kehale mõjuvate väliste jõudude vektorite summa võrdne hõõrdejõudude suurusega, kuid vastupidises suunas; seega jääb keha tasakaalu. Hõõrdejõud suurenevad kehale mõjuva välise jõuga proportsionaalselt, kuni see jõuab piirini ja hakkab liikuma. Maksimaalne staatiline hõõrdumine on piirav hõõrdumine.
Hõõrdumine ei sõltu kahe pinna kokkupuutepinnast ning sõltub materjalist ja keha olemusest. Kui saadud väline jõud ületab piirava hõõrdumise, hakkab keha liikuma.
Mis on libisev (dünaamiline) hõõrdumine?
Kui keha on liikvel, tuntakse kehale mõjuvaid hõõrdejõusid kui dünaamilisi hõõrdejõusid. Dünaamiline hõõrdejõud ei sõltu kiirusest ega kiirendusest. Hõõrdejõu ja pindade vahelise normaaljõu suhe jääb samuti konstantseks, kuid veidi väiksemaks kui piirava hõõrdumise suhe.
Mis vahe on staatilisel hõõrdumisel ja libiseval (dünaamilisel) hõõrdumisel?
• Staatilise hõõrdetegur on veidi suurem kui dünaamilise hõõrdetegur
• Staatiline hõõrdumine varieerub proportsionaalselt väliste jõududega, samal ajal kui libisevad (dünaamilised) hõõrdejõud jäävad konstantseks, sõltumata kiirusest ja kiirendusest (ja sellest tulenevast välisjõust).
