Kitkakulma vs lepokulma
Kitkakulma ja lepokulma ovat kaksi erittäin tärkeää kitkana mitattua suuruutta. Näillä kahdella suurella on suuri merkitys sellaisilla aloilla kuin kiinteiden kappaleiden staattinen ja dynamiikka sekä rakeiden statiikka. Tässä artikkelissa aiomme keskustella kitkakulman ja lepokulman merkityksestä, niiden määritelmistä, näiden kulmien sovelluksista, yhtäläisyyksistä ja lopuksi kitkakulman ja lepokulman eroista.
Mikä on kitkakulma?
Kitka on luultavasti yleisin päivittäin kokemamme vastusvoima. Kitka syntyy kahden karkean pinnan kosketuksesta. Kitkalla on viisi tilaa. Kahden kiinteän kappaleen välillä esiintyy kuivakitkaa; nestekitka tunnetaan myös viskositeetina; voideltu kitka, jossa kaksi kiinteää ainetta erottaa nestekerros; ihokitka vastustaa liikkuvaa kiinteää ainetta nesteessä, ja sisäinen kitka saa kiinteän aineen sisäiset komponentit muodostamaan kitkaa. Termiä "kitka" käytetään kuitenkin yleisimmin kuivakitkan sijasta. Tämä johtuu siitä, että kullakin pinnalla olevat karkeat mikroskooppiset ontelot sopivat toisiinsa ja kieltäytyvät liikkumasta. Kahden pinnan välinen kuivakitka riippuu kitkakertoimesta ja kohteeseen vaikuttavasta tasosta normaalista reaktiivisesta voimasta. Suurin staattinen kitka kahden pinnan välillä on vain hieman suurempi kuin dynaaminen kitka. Koska tietyllä kahdella kiinteällä pinnalla kitka riippuu vain kahden pinnan välisestä reaktiivisesta voimasta, voidaan saada yhtälö F=µR. On huomattava, että kitka on riippumaton kahden pinnan kosketuspinta-alasta. Jos termi µ kirjoitetaan kulmaksi Tan (θ), niin θ määritellään kitkakulmaksi näiden kahden pinnan välillä. Koska Tan (θ) on yhtä suuri kuin F:n ja R:n suhde, kulma θ on vaakaviivan ja F:n ja R:n resultanttivoiman välinen kulma.
Mikä on lepokulma?
Lepokulma on rakeisten materiaalien ominaisuus, joka liittyy kitkaan. Lepokulma on rinteen jyrkin lasku- tai laskukulma vaakatasoon nähden, kun rinteen pinnalla oleva materiaali on liukumisen partaalla. Tämä kulma voi teoriassa ottaa arvot 0 astetta 90 astetta. Lepokulma on erittäin tärkeä ominaisuus rakeisille materiaaleille, koska se ratkaisee kuinka korkealle ja kuinka leveä materiaali leviää. Lumi, hiekka ja sedimenttikivet voidaan ottaa sellaisina materiaaleina. Lepokulma riippuu suoraan materiaalin suurimmasta kitkakulmasta.
Mitä eroa on lepokulman ja kitkakulman välillä?
• Kitkakulma on määritelty kiinteille materiaaleille, joissa on jäykkä runko. Lepokulma on määritetty vain rakeisille materiaaleille.
• Kitkakulma on hypoteettinen kulma resultanttivoiman ja horisontin välillä. Lepokulma on todellinen kulma, joka voidaan mitata.
