Staattinen kitka vs kineettinen kitka
Staattinen kitka ja kineettinen kitka ovat kaksi kitkan muotoa. Kitka on erittäin tärkeä käsite kiinteiden kappaleiden mekaniikan alalla. Kitkaa pidetään yhtenä mekaanisen energiahäviön tärkeimmistä syistä. Siksi kitkan hyvä ymmärrys on välttämätöntä tehokkaampien koneiden kehittämiseksi energian säästämiseksi. Kitka, oli se sitten staattista tai kineettistä, on tärkeässä roolissa jokapäiväisessä elämässämme. Jos se ei ole kitkaa, emme yksinkertaisesti pystyisi kävelemään tai edes tarttumaan lusikkaan. Kitkan ymmärtäminen on erittäin tärkeää sellaisilla aloilla kuin koneenrakennus, autotekniikka, fysiikka ja jopa biotieteet. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mitä staattinen kitka ja kineettinen kitka ovat, niiden määritelmät, miten ne esiintyvät, niiden yhtäläisyydet, mitkä tekijät vaikuttavat staattiseen ja kineettiseen kitkaan ja lopuksi niiden eroihin.
Staattinen kitka
Jotta ymmärtää, mitä staattinen kitka on, on ensin ymmärrettävä kitkan käsite kokonaisuudessaan. Kitkaa voi esiintyä missä tahansa väliaineessa. Se on median vastus suhteellisen liikkuvalle esineelle tai esineelle, joka yrittää liikkua. Staattinen kitka on kuivakitkan alaosa. Kun kaksi kiinteää esinettä koskettaa toisiaan, on voima, joka vastustaa molempien kasvojen suhteellista liikettä. Pääsyy tähän vastukseen on kahden pinnan epätasaisuus. Näillä kasvoilla on pieniä huippuja mikroskooppisella tasolla. Kun yhden pinnan huiput menevät toisen pinnan laaksoihin, näillä esineillä on taipumus lukkiutua, mikä rajoittaa suhteellista liikettä. Jos tasaiselle pinnalle asetettuun esineeseen kohdistetaan tason suuntainen voima, esine ei liiku. Tämä johtuu staattisesta kitkasta. Voimatasapainoperiaatteen mukaan staattinen kitka on yhtä suuri kuin kohdistettu voima. Kuivakitalla on kolme päälakia. Amontonin ensimmäinen laki sanoo, että kitkavoima on suoraan verrannollinen kohdistettuun kuormaan. Amontonin toinen laki sanoo, että kitkavoima on riippumaton kosketusalueesta. Kolmas laki käsittelee kineettistä kitkaa. Voidaan muotoilla, että kitkavoima on yhtä suuri kuin normaalivoima pintaan kertaa suhteellisuusvakio. Koska kitka on kuitenkin yhtä suuri kuin käytetty voima, suhteellisuusvakio vaihtelee käytetyn voiman mukaan, tämä suhteellisuusvakio tunnetaan kitkakertoimena. Staattisella kitkalla on maksimiarvo, ja siksi se on staattinen kitkakerroin. Kohteen liikuttamiseen tarvitaan voima, joka on suurempi kuin suurin kitkavoima.
Kineettinen kitka
Kineettinen kitka syntyy, kun kaksi kosketettua esinettä liikkuu suhteessa toisiinsa. Coulombin laki sanoo, että kineettinen kitka on riippumaton liukunopeudesta. Havaitaan, että kineettinen kitka on vähän pienempi kuin suurin staattinen kitka. Tämä aiheuttaa epätasapainon tunteen, kun esine alkaa liikkua. Kineettinen kitka kullakin pinnalla on aina vastakkainen liikesuuntaan nähden.
Mitä eroa on staattisen kitkan ja kineettisen kitkan välillä?
• Staattista kitkaa syntyy, kun kaksi esinettä on levossa suhteessa toisiinsa, mutta kineettistä kitkaa syntyy, kun kaksi kappaletta liikkuvat suhteessa toisiinsa.
• Kineettinen kitka on pienempi kuin suurin staattinen kitka.
• Staattinen kitka voi olla nolla, kun taas kineettinen kitka ei voi olla niin käytännössä.
