Static vs Frecare de alunecare
Când există o mișcare relativă sau o încercare între două suprafețe în contact, se creează forțe opuse mișcării. În general, aceste forțe sunt cunoscute ca frecare. Frecarea are loc între suprafețele solide, suprafețele fluide și între suprafețele fluide/solide. Frecarea din interiorul unui fluid este cunoscută sub numele de vâscozitate. Discuția acestui articol se concentrează în principal pe forțele de frecare care acționează asupra suprafețelor solide.
La scara macroscopică, originea forțelor de frecare este atribuită suprafețelor neregulate ale corpurilor. Când micile neregularități ale suprafeței, cum ar fi crăpăturile și proeminențele de pe suprafață sunt supuse mișcării relative, ele se obstrucționează reciproc pentru a crea forțe de reacție. Există legi care explică comportamentul forțelor de frecare.
1. Când două suprafețe sunt în contact și în mișcare relativă sau în încercarea de a face acest lucru, în punctul de contact, forța de frecare asupra corpului este opusă în direcția mișcării corpului.
2. Dacă forțele de frecare asupra corpurilor sunt doar suficiente pentru a menține corpurile în echilibru, atunci forțele de frecare sunt numite frecare limită, iar mărimea frecării poate fi găsită luând în considerare echilibrul.
3. Raportul frecării limitatoare la reacția normală dintre două suprafețe depinde de substanțele din care sunt compuse suprafețele și de natura suprafețelor, nu de mărimea reacției normale. Raportul este cunoscut sub numele de Coeficient de frecare.
4. Mărimea frecării limitatoare este independentă de aria de contact a celor două suprafețe.
5. Când se află în mișcare, forța de frecare este opusă direcției de mișcare și independentă de viteză. Raportul dintre forța de frecare și reacția normală dintre suprafețe rămâne constant și puțin mai mic decât cel al cazului de frecare limită.
Microscopic, originea forțelor de frecare este atribuită forțelor de respingere dintre câmpurile electromagnetice ale moleculelor.
Ce este frecarea statică?
Când corpul este în stare statică (staționară), forțele de frecare care acționează asupra corpului sunt cunoscute ca forțe de frecare statice. În acest caz, suma vectorială a forțelor externe care acționează asupra corpului este egală cu mărimea forțelor de frecare, dar opusă ca direcție; deci corpul rămâne în echilibru. Forțele de frecare cresc proporțional cu forța externă rezultată care acționează asupra corpului până când acesta atinge o limită și începe să se miște. Frecarea statică maximă este frecarea limită.
Fricțiunea este independentă de zona de contact a celor două suprafețe și depinde de material și de natura corpului. Odată ce forța externă rezultată depășește frecarea limită, corpul începe să se miște.
Ce este frecarea de alunecare (dinamică)?
Când corpul este în mișcare, forțele de frecare care acționează asupra corpului sunt cunoscute sub numele de forțe de frecare dinamice. Forța de frecare dinamică este independentă de viteză și accelerație. Raportul dintre forța de frecare și forța normală dintre suprafețe rămâne, de asemenea, constant, dar puțin mai mic decât raportul pentru frecare limită.
Care este diferența dintre frecarea statică și frecarea de alunecare (dinamică)?
• Coeficientul de frecare statică este puțin mai mare decât coeficientul de frecare dinamică
• Frecarea statică variază proporțional cu forțele externe, în timp ce forțele de frecare (dinamice) de alunecare rămân constante, independent de viteză și accelerație (și forța externă rezultată).
