Ero staattisen ja kineettisen kitkan välillä

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 energian menetyksen pääasiallisista syistä. Siksi hyvä kitkan ymmärtäminen on tarpeen tehokkaampien koneiden kehittämiseksi energian säästämiseksi. Kitkalla, olipa se staattinen tai kineettinen, on tärkeä rooli päivittäisessä elämässämme. Jos se ei ole kitkaa, emme yksinkertaisesti pysty kävelemään tai edes tarttumaan lusikkaan. Kitkan ymmärtäminen on erittäin tärkeää muun muassa konetekniikan, autoteollisuuden, fysiikan ja jopa biotieteiden aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä staattinen kitka ja kineettinen kitka ovat, niiden määritelmät, miten ne tapahtuvat, niiden yhtäläisyydet, mitkä tekijät vaikuttavat staattiseen ja kineettiseen kitkaan ja lopuksi niiden erot.

Staattinen kitka

Staattisen kitkan ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä kitkan käsite kokonaisuutena. Kitkaa voi tapahtua missä tahansa väliaineessa. Se on median vastus suhteellisen liikkuvalle esineelle tai esineelle, joka yrittää liikkua. Staattinen kitka on osa kuivaa kitkaa. Kun kaksi kiinteää esinettä koskettaa toisiaan, on voima, joka vastustaa kahden pinnan suhteellista liikettä. Tämän vastuksen pääasiallinen syy on kahden pinnan epätasaisuus. Näillä pinnoilla on vähän piikkejä mikroskooppisella tasolla. Kun yhden pinnan huiput menevät toisen pinnan laaksoihin, näillä esineillä on taipumus lukkiutua, rajoittaen suhteellista liikettä. Jos tasaiselle pinnalle asetetulle esineelle annetaan voima tason suuntaisesti, esine ei liiku. Tämä johtuu staattisesta kitasta. Voimatasapainon periaatteella staattinen kitka on yhtä suuri kuin käytetty voima. Kuivalla kitkalla on kolme päälakia. Amontonin ensimmäisen lain mukaan kitkavoima on suoraan verrannollinen kohdistettuun kuormaan. Amontonin toisen lain mukaan kitkavoima on riippumaton kosketusalueesta. Kolmas laki käsittelee kineettistä kitkaa. Voidaan formuloida, että kitkavoima on yhtä suuri kuin normaali pintavoima pinta-alassa suhteellisuusvakion kanssa. Koska kitka on kuitenkin yhtä suuri kuin käytetty voima, suhteellisuusvakio vaihtelee käytetyn voiman kanssa, tämä suhteellisuusvakio tunnetaan kitkakertoimena. Staattiselle kitkalle on olemassa maksimiarvo, ja siksi se on staattinen kitkakerroin. Kohteen liikuttamiseen vaaditaan voima, joka on suurempi kuin suurin kitkavoima.

Kineettinen kitka

Kineettinen kitka tapahtuu, kun kaksi koskettua esinettä liikkuu suhteessa toisiinsa. Coulombin lain mukaan kineettinen kitka on riippumaton liukunopeudesta. On havaittu, että kineettinen kitka on vähän pienempi kuin suurin staattinen kitka. Tämä aiheuttaa epätasapainon tunteen, kun esine alkaa liikkua. Kineettinen kitka jokaisella pinnalla on aina vastapäätä liikesuuntaa.