Forskjellen mellom friksjon og skjær
Share
Hovedforskjell - Friksjon vs Skjær
Friksjon og skjærspenning er to fenomener som studeres spesielt innen bilteknikk, maskinteknikk, ingeniørfag og væskedynamikk. Friksjon er en kraft som motsetter den relative bevegelsen av to gjenstander (eller tendensen til å bevege seg) som er i kontakt med hverandre. I motsetning til dette er skjærspenning et stress indusert av en kraft. Dette er hovedforskjellen mellom friksjon og skjærspenning.
Denne artikkelen forklarer,
1. Hva er friksjon? - Definisjon, Beregning, Funksjoner og Egenskaper
2. Hva er shear Stress? Definisjon, Beregning, Funksjoner og Egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom friksjon og skjær?
Hva er friksjon
Friksjon er en av de vanligste typer krefter vi opplever i vårt daglige liv. Du kan ikke gå på en friksjonsfri overflate. Du kan ikke stoppe bilen din dersom friksjon ikke eksisterer mellom dekkene og veien. Vi måtte kjempe med mange andre kritiske utfordringer hvis friksjon ikke eksisterte. For eksempel brenner meteorer som kommer inn i atmosfæren normalt opp på grunn av friksjonen mellom luft og meteorer. Men meteorer vil direkte treffe jorden hvis friksjon ikke eksisterer mellom luft og meteorer. En verden uten friksjon er ikke et levende sted.
Når to organer kommer i kontakt med hverandre, har de en tendens til å bevege seg i forhold til hverandre; kreftene som virker mellom de to flattene, motsetter seg denne tendensen til å bevege seg. Hvis to organer beveger seg i forhold til hverandre, motvirker de krefter som virker mellom overflatene i kontakt, mot den relative bevegelsen av to legemer. Disse krefter som motsetter seg tendensen til å bevege seg eller den relative bevegelsen er kjent som friksjonskrefter. Friksjonskrefter virker alltid i retning motsatt bevegelsen (eller motsatt retningen av tendensen til å bevege seg).
Friksjonskrefter handler tangentielt til overflatene mens de normale reaksjonene virker vinkelrett på overflatene. Med andre ord oppstår normal reaksjon og friksjonskraft vinkelrett på hverandre. Størrelsen på friksjonskreftene (F) mellom to flater er direkte proporsjonal med den normale reaksjonen. Det kan matematisk uttrykkes som F = μR hvor R er størrelsen på normal reaksjon.
Friksjonskrefter fungerer ikke bare mellom faste overflater, de er også mellom fast-væske, fast luft, væske-flytende lag, væskeluft og luft.
Det er tre tilstander av friksjonskrefter nemlig; statiske, begrensende og dynamiske tilstander. De statisk friksjonskraft er kraften som virker når to kropper ikke er i bevegelse i forhold til hverandre. Friksjonskraften som virker når et objekt bare begynner å bevege seg i forhold til det andre er kjent som begrensende friksjonskraft. Friksjonskraften som virker på en kropp som beveger seg i forhold til den andre, refereres til som dynamisk friksjonskraft. Størrelsen av begrensende friksjonskraft er den maksimale verdien av størrelsen på friksjonskraften som kan utvikles mellom to legemer. Dermed er den dynamiske friksjonskraften litt mindre enn den begrensende friksjonskraften.
I applikasjoner har bevegelige deler av mekaniske instrumenter og annet utstyr slitasje på grunn av friksjon. Derfor brukes ulike metoder for å redusere friksjonen, spesielt i bilteknikk.
Hva er Shear
Et spenning oppstår når en skjærkraft påføres en gjenstand eller væske. For eksempel vurdere to bokser som er i kontakt med hverandre. Hvis du trykker på en av to bokser mens den andre boksen trekkes (som vist i figur 01), vil skjærkraftene virke langs kontaktflatene til hver boks. Som et resultat vil hver kontaktflate oppleve en skjær som vil bli indusert av skjærkraften. Komponenten til skjæret tangentielt til overflaten er kjent som skjærspenningen mens den normale komponenten er kjent som normalt stress. Skjærspenning kan defineres som skjærekraften påført, delt med tverrsnittet. Det kan matematisk uttrykkes som
τ = F / A
F-skjærkraft påført objektet
A-Tverrsnittsareal av objektet (væske) parallelt med den påførte kraften
Skjærstyrke er den maksimale skjærespenningen som et materiale tåler uten feil. Derfor er shear stress en viktig faktor i mekanisk og ingeniørfag.
I væskedynamikk er shear stress et av de ofte brukte tekniske termer. Naturen til et gitt væske bestemmer hvordan skjærspenningen påvirker det fluidet. I newtonske væsker er skjærspenningen direkte proporsjonal med belastningsraten, hvis den er en laminær strømning. Derfor, for et newtonsk fluid, kan skjærspenningen (τ) uttrykkes som
τ = η (∂v / ∂y)
Hvor;
v- Hastighet av væsken i en høyde 'y' fra grensen
y- Høyde fra grensen
η- Viskositet av væsken (proportionalitetskonstanten)
Forskjellen mellom friksjon og skjær
Definisjon
Friksjon: Friksjon er motstanden mot bevegelse av en gjenstand som beveger seg i forhold til en annen.
Klippe: Skjærstyrker er ujusterte krefter som presser en del av en kropp i en retning, og en annen del av kroppen i motsatt retning.
Betegnet av
Friksjon: F
Klippe: τ
Formel
Friksjon: F = μR
Klippe: τ = η (∂v / ∂y)
SI-enhet
Friksjon: N
Klippe: Pa (Nm-2)
Påvirkende faktorer
Friksjon: Friksjon avhenger av normal reaksjon.
Klippe: Skjær avhenger av skjærkraft og tverrsnittsareal.
innvirkning
Friksjon: Objekter som er konstant gjenstand for friksjon har en tendens til å slites ut.
Klippe: Skjærspenning forårsaker en gjenstand å deformere fra sin opprinnelige form.
Bilde Courtesy:
"Friksjonskrefter" Av Vishakha.malhan - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
