Verschil tussen statische en kinetische wrijving

Belangrijkste verschil - Statische versus kinetische wrijving

Statische wrijving en kinetische wrijving zijn beide soorten wrijving: ze werken wanneer twee oppervlakken bewegen of proberen tegen elkaar aan te bewegen en weerstand bieden aan de beweging. De grootste verschil tussen statische en kinetische wrijving is dat statische wrijving werkt terwijl de oppervlakken in rust zijn terwijl kinetische wrijving werkt wanneer er relatieve beweging is tussen de oppervlakken.

Wat is statische wrijving

Statische wrijving is de wrijvingskracht die werkt tussen twee oppervlakken die proberen te bewegen, maar niet bewegen. Denk aan een blok hout op een tafel. Als je er een touwtje aan vastmaakt en er met een heel kleine kracht aan trekt, zou hij niet bewegen. Aangezien je een kracht aanbrengt in de "voorwaartse" richting, moet volgens de eerste wet van Newton een andere "achterwaartse" kracht zijn om het voorwerp in rust te houden. Dit is de wrijvingskracht. Het werkt langs de twee oppervlakken, in de richting tegengesteld aan de richting van de poging tot beweging.

Stel je nu voor het verhogen van de trekkracht. Een tijdlang zou het blok nog steeds niet bewegen. Om ervoor te zorgen dat de krachten in evenwicht blijven, moet ook de wrijvingskracht toenemen als je de kracht van de trek verhoogt. Uiteindelijk zal op enig moment je trekkracht de wrijving kunnen overwinnen en het object zal beginnen te bewegen. Wanneer het object net begint te bewegen, heeft de kracht van statische wrijving zijn maximale waarde bereikt.

De maximale statische wrijving () tussen twee oppervlakken wordt gegeven door

waar is de grootte van de normale contactkracht tussen de twee oppervlakken. wordt het coëfficiënt van statische wrijving en heeft een constante waarde voor twee soorten oppervlakken. bv.  voor staal op staal is ongeveer 0,74, terwijl voor aluminium op staal ongeveer 0,61 is.

Wat is Kinetic Friction

Kinetische wrijving is de wrijvingskracht die werkt tussen twee oppervlakken die tegen elkaar in beweging zijn. Terugkomend op ons voorbeeld van het slepen van een houten blok over een tafel, als het blok eenmaal beweegt, zal het kinetische wrijving ervaren. Kinetische wrijving zal grotendeels hetzelfde blijven voor de twee oppervlakken, ongeacht hun relatieve snelheid. Het zal in de loop van de tijd fluctueren, maar het zal dit doen met een vaste gemiddelde waarde.

De grootte van kinetische wrijving wordt gegeven door:

waar is weer de afmeting van de normale contactkracht tussen de twee oppervlakken. wordt het coëfficiënt van kinetisch wrijving en heeft ook een constante waarde voor twee soorten oppervlakken. De waarde voor de kinetische wrijvingscoëfficiënt is altijd kleiner dan de coëfficiënt voor statische wrijving tussen twee oppervlakken, wat betekent dat de kracht van kinetische wrijving die een object ondervindt altijd kleiner is dan de maximale kracht van statische wrijving die tussen beide wordt ervaren. voor staal op staal is ongeveer 0,57, terwijl voor aluminium op staal het ongeveer 0,47 is.

Verschil tussen statische en kinetische wrijving - De grafiek toont hoe de wrijvingskracht tussen twee oppervlakken verandert als de trekkracht wordt verhoogd. De statische wrijving stijgt gestaag terwijl het object stationair blijft en het valt naar kinetische wrijving wanneer het object in beweging is.

Geen enkel oppervlak is perfect glad, een oppervlak bevat microscopische "bultjes". Wanneer twee oppervlakken tegen elkaar aan bewegen, vergrendelen deze hobbels tegen elkaar en verzetten ze zich tegen de beweging. Wrijving komt voort uit deze oppositie.

Verschil tussen statische en kinetische wrijving

Definitie van statische wrijving en kinetische wrijving

Statische wrijving is de wrijvingskracht tussen twee oppervlakken die proberen te bewegen, maar niet bewegen.

Kinetische wrijving is de wrijvingskracht tussen twee oppervlakken die tegen elkaar in beweging zijn.

Wanneer het handelt

Statische wrijving werkt wanneer de oppervlakken niet in relatieve beweging tegen elkaar zijn.

Kinetische wrijving werkt wanneer de oppervlakken relatief in beweging tegen elkaar zijn.

reeks

Statische wrijving neemt lineair toe met de uitgeoefende kracht totdat deze een maximale waarde bereikt.

Kinetische wrijving blijft constant ongeacht de toegepaste kracht.

Vergelijkende grootte

Statische wrijving kan een waarde hebben die kleiner of groter is dan de waarde voor kinetische wrijving.

Kinetische wrijving heeft een waarde kleiner dan de maximale waarde van statische wrijving.

Referenties

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2012). Sears en Zemansky's universitaire fysica: met moderne fysica. Addison-Wesley.

Afbeelding Met dank

"Terwijl de kracht geleidelijk wordt verhoogd op een massa, neemt de wrijvingskracht mee mee tot het object begint te bewegen, op welk punt het wrijving ondervindt." Door Loodog (verzameld in een fysisch laboratorium met behulp van een Vernier Dual-Range Force-sensor) [CC BY-SA 3.0], via Wikipedia