Verschil tussen wrijving en afschuiving
Share
Belangrijkste verschil - Friction vs Shear
Wrijving en schuifspanning zijn twee fenomenen die met name in de automobieltechniek, werktuigbouwkunde, civiele techniek en vloeistofdynamica worden bestudeerd. Wrijving is een kracht die de relatieve beweging van twee objecten (of de neiging tot bewegen) die met elkaar in contact staan, tegenwerkt. Daarentegen is schuifspanning een door een kracht geïnduceerde spanning. Dit is het belangrijkste verschil tussen wrijving en schuifspanning.
Dit artikel legt uit,
1. Wat is wrijving? - Definitie, berekening, functies en eigenschappen
2. Wat is schuifspanning? Definitie, berekening, functies en eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen wrijving en schuintrekken?
Wat is wrijving
Wrijving is een van de meest voorkomende soorten kracht die we in ons dagelijks leven ervaren. Je kunt niet over een wrijvingsloos oppervlak lopen. Je kunt je auto niet stoppen als er geen wrijving bestaat tussen de banden en de weg. We zouden te kampen hebben met vele andere kritieke uitdagingen als er geen wrijving zou bestaan. Bijvoorbeeld, meteoren die de atmosfeer binnenkomen, branden normaal op vanwege de wrijving tussen de lucht en meteoren. Maar meteoren zouden direct de aarde raken als er geen wrijving bestaat tussen lucht en de meteoren. Een wereld zonder wrijving is geen leefbare plek.
Wanneer twee lichamen met elkaar in contact komen, hebben ze de neiging om ten opzichte van elkaar te bewegen; de krachten die tussen de twee oppervlakken werken, zijn tegen deze neiging om te bewegen. Als twee lichamen ten opzichte van elkaar bewegen, verzetten de krachten die tussen de oppervlakken in contact staan zich tegen de relatieve beweging van twee lichamen. Deze krachten die de neiging tot bewegen of de relatieve beweging tegenwerken staan bekend als wrijvingskrachten. Wrijvingskrachten werken altijd in de richting tegengesteld aan de beweging (of tegengesteld aan de richting van de neiging om te bewegen).
De wrijvingskrachten werken tangentieel op de oppervlakken, terwijl de normale reacties loodrecht op de oppervlakken werken. Met andere woorden, normale reactie en wrijvingskracht treden loodrecht op elkaar op. De grootte van de wrijvingskrachten (F) tussen twee oppervlakken is rechtevenredig met de normale reactie. Het kan wiskundig worden uitgedrukt als F = μR waarin R de grootte van de normale reactie is.
Wrijvingskrachten werken niet alleen tussen vaste oppervlakken, maar ook tussen vaste vloeistof, vaste lucht, vloeistof-vloeistoflagen, vloeistof-lucht en lucht.
Er zijn drie soorten wrijvingskrachten namelijk; statische, beperkende en dynamische toestanden. De statische wrijvingskracht is de kracht die werkt wanneer twee lichamen niet in een beweging ten opzichte van elkaar zijn. De wrijvingskracht die werkt wanneer een voorwerp net begint te bewegen ten opzichte van de ander, is bekend als de beperkende wrijvingskracht. De wrijvingskracht die werkt op een lichaam dat beweegt ten opzichte van de ander wordt de dynamische wrijvingskracht. De omvang van de beperkende wrijvingskracht is de maximale waarde van de grootte van de wrijvingskracht die tussen twee lichamen zou kunnen ontstaan. De dynamische wrijvingskracht is dus iets minder dan de beperkende wrijvingskracht.
In toepassingen hebben bewegende delen van mechanische instrumenten en andere apparatuur de neiging om door wrijving te slijten. Daarom worden verschillende methoden gebruikt om de wrijving te verminderen, vooral in de automobielindustrie.
Wat is Shear
Er ontstaat een spanning wanneer een schuifkracht wordt uitgeoefend op een voorwerp of vloeistof. Overweeg bijvoorbeeld twee dozen die met elkaar in contact staan. Als u op één van de twee vakken drukt terwijl de andere doos wordt getrokken (zoals weergegeven in afbeelding 01), zullen de afschuifkrachten langs de contactoppervlakken van elke doos werken. Dientengevolge zou elk contactoppervlak een afschuiving ervaren die zou worden geïnduceerd door de afschuifkracht. De component van de dwarskracht tangential aan het oppervlak staat bekend als de schuifspanning, terwijl de normale component bekend staat als de normale spanning. Afschuifspanning kan worden gedefinieerd als de toegepaste afschuifkracht gedeeld door het oppervlak van de dwarsdoorsnede. Het kan wiskundig worden uitgedrukt als
τ = FA
F- Schuifkracht toegepast op het object
A- Doorsnedeoppervlak van het voorwerp (vloeistof) evenwijdig aan de uitgeoefende kracht
Schuifsterkte is de maximale schuifspanning die een materiaal kan weerstaan zonder te bezwijken. Daarom is schuifspanning een belangrijke factor in de mechanische en civiele techniek.
In vloeistofdynamica is schuifspanning een van de vaak gebruikte technische termen. De aard van een bepaalde vloeistof bepaalt hoe de schuifspanning die vloeistof beïnvloedt. In Newton-vloeistoffen is de schuifspanning direct evenredig met de mate van vervorming, als het een laminaire stroming is. Daarom kan voor een Newton-vloeistof de schuifspanning (τ) worden uitgedrukt als
τ = η (∂v / ∂y)
Waar;
v- Snelheid van het fluïdum op een hoogte 'y' van de grens
y- Hoogte vanaf de grens
η- Viscositeit van de vloeistof (proportionaliteitsconstante)
Verschil tussen wrijving en afschuiving
Definitie
Wrijving: Wrijving is de weerstand tegen beweging van een object dat ten opzichte van een ander beweegt.
shear: Afschuifkrachten zijn niet uitgelijnde krachten die een deel van een lichaam in de ene richting duwen, en een ander deel van het lichaam in de tegenovergestelde richting.
Aangegeven door
Wrijving: F
shear: τ
Formule
Wrijving: F = μR
shear: τ = η (∂v / ∂y)
SI-eenheid
Wrijving: N
shear: Pa (Nm-2)
Beïnvloedende factoren
Wrijving: Wrijving hangt af van de normale reactie.
shear: Afschuiving is afhankelijk van de afschuifkracht en dwarsdoorsnede.
botsing
Wrijving: Voorwerpen die voortdurend aan wrijving onderhevig zijn, hebben de neiging om te slijten.
shear: Schuifspanning veroorzaakt dat een object vervormt vanuit de oorspronkelijke vorm.
Afbeelding met dank aan:
"Frictiekrachten" door Vishakha.malhan - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
