Avainero – liukuva vs. vierintäkitka
Avainero liuku- ja vierintäkitkan välillä on, että liukukitkaa voidaan pitää kitkana, kun taas vierintäkitkaa ei voida pitää kitkana. Monet opiskelijat ymmärtävät vierintäkitkan kuitenkin usein väärin eräänlaisena kitkana. Keskustelkaamme ensin lyhyesti, mitä kitka on, ennen kuin analysoimme liuku- ja vierintäkitkan eroja. Yksinkertaisesti sanottuna kitka on voima, joka vastustaa toisiaan vasten liukuvien vierekkäisten esineiden suhteellista liikettä.
Mikä on liukukitka?
Liukukitka on helppo ymmärtää ja hyvin yleinen käsite. Todellisessa elämässä emme löydä täysin sileää pintaa. Kun esine liukuu millä tahansa pinnalla, se kokee taaksepäin suuntautuvan voiman kahden vierekkäisen pinnan välisen suhteellisen liikkeen vuoksi. Liukukitka vaikuttaa aina liikettä vastaan. Voimme kokea liukukitkaa, kun yritämme liu'uttaa esinettä, kuten kaappia, tasaisen lattian poikki. Täällä meidän ei tarvitse työskennellä painovoimaa vastaan, joten vastus, jonka tunnemme täällä, on liukukitka. Lisäksi staattisessa tilanteessa kohdistettu voima, joka yrittää liu'uttaa esinettä, on aina yhtä suuri kuin esineeseen vaikuttava kitka. Kun lisäämme vähitellen kohdistettua voimaa, tulee tietty hetki, jolloin kohde alkaa liikkua ulkoisen voiman suuntaan. Liikettä vastaan vaikuttava kitka pysyy sen jälkeen vakiona. Koska esine liukuu pinnalla, voimme nimetä kitkan uudelleen liukukitkaksi.
Mikä on vierintäkitka?
Pyöreän pyörän keksintöä pidetään ihmiskunnan virstanpylväänä. Ajatus esineen pyörittämisestä on ensimmäisen pyörän alkuperä. Vierintäkitka on voima, joka vastustaa liikettä, kun esine vierii pinnalla. Kun kappale vierii täydellisesti pinnalla, teoriassa ei ole liukukitkaa kohteen ja pinnan välillä. Mutta tosielämässä elastisten ominaisuuksien vuoksi sekä runko että pinta muuttuvat. Ajattele polkupyörän pyörää tervamatolla. Siellä meillä on yhteyspisteen sijaan kontaktialue. Pyörän ja maton kosketusalueella pyörä tasoittuu ja muodostuu pintaan pieni kuoppa. Normaalivoima jakautuu sitten koko kosketusalueelle ja reaktiovektorit agglomeroituvat vähitellen kaivannossa liikettä vastaan. Voimme soveltaa tätä konseptia myös junan pyörään kiskoilla. Teräs aiheuttaa vähemmän muodonmuutoksia kuin kumi. Joten verrattuna polkupyörän pyörään, junan pyörällä on pienempi vierintäkitka.
Mitä eroa on liuku- ja vierintäkitalla?
Liuku- ja vierintäkitkan määritelmä
Liukukitka: Liukukitka on vastus, jonka kaksi esinettä liukuvat toisiaan vasten.
Viirintäkitka: Vierintäkitka on liikettä vastustava voima, kun esine vierii pinnalla.
Liuku- ja vierintäkitkan ominaisuudet
Kitkan tyyppi
Liukukitka: Liukukitka voidaan hyväksyä eräänlaisena kitkana.
Viirintäkitka: Vierintäkitka on vastusvoima, mutta ei kitkatyyppi. Muista, että kaikkia resistiivisiä voimia ei voida kutsua kitkaksi.
vastustyyppi
Liukukitka: Liukukitka toimii ulkoisena paluuvoimana kosketusaluetta pitkin ja pysäyttää suhteellisen liikkeen.
Viirintäkitka: Vierintäkitka on voima, joka yrittää pysäyttää vierintäliikkeen synnyttämällä käänteisen vääntömomentin.
Resistanssin suuruus
Liukukitka: Useimmissa nykyaikaisissa sovelluksissa akselin ja pyörän välinen liukukitka korvataan vierintäkitkalla kuulalaakereita käyttämällä. Nämä laakerit löytyy vaikka polkupyörän pyörästä.
Viirintäkitka: Vierintäkitka on paljon pienempi kuin liukukitka. Pyörää on helpompi vierittää kuin liu'uttaa sitä maata pitkin. Pyörä voi kulkea pidemmän matkan, kun se liukuu.
