Hoe om wrywing te verhoog

Het jy al ooit gewonder hoekom jou hande warm word as jy vinnig teen mekaar vryf of hoekom hulle twee stokke teen mekaar vryf, kan dit uiteindelik brand? Die antwoord is wrywing! Wanneer twee oppervlaktes teen mekaar vryf, weerstaan hulle natuurlik die beweging van die ander op `n mikroskopiese vlak. Hierdie weerstand kan die vrystelling van energie in die vorm van hitte veroorsaak, u hande verhit, vuur laat ontvlam, ens. Hoe groter die wrywing, hoe meer energie word vrygestel, so om te weet hoe om die wrywing tussen die bewegende dele van `n meganiese stelsel te verhoog, kan jou moontlik baie hitte genereer.

conținut

Stappe
Metode 1skep `n oppervlak wat meer wrywing het
Metode 2verhoog vloeistof weerstand
Wenke

stappe

Metode 1
Skep `n oppervlak wat meer wrywing het

Skep `n kontakpunt meer "rowwe" of meer gom. Wanneer twee materiale skyfie of vryf teen mekaar, kan drie dinge gebeur: klein skeure, krake en onreëlmatighede in die oppervlaktes teen mekaar kan een bind of beide oppervlaktes kan vervorm in reaksie op verkeer-en uiteindelik atome binne van elke oppervlak kan met mekaar kommunikeer. Vir praktiese doeleindes doen hierdie drie effekte dieselfde ding: hulle genereer wrywing. Die keuse van oppervlaktes ander skuur (soos skuurpapier), wat misvormde is wanneer die druk (soos rubber) of met gom interaksies met ander oppervlaktes (soos taai gom, ens) is `n direkte manier om wrywing te verhoog .

Ingenieurshandboeke en soortgelyke bronne kan baie goeie gereedskap wees om te kies watter materiale om te gebruik om hoë wrywing te genereer. Die meeste standaard konstruksiemateriaal het "wrywingskoëffisiënte" bekend - dit is maatreëls van hoeveel wrywing gegenereer word teen ander oppervlaktes. Die koëffisiënte van glywrywing vir sommige algemene materiale word hieronder gelys (`n hoër koëffisiënt is gelyk aan meer wrywing):
Aluminium op aluminium: 0,34
Hout op hout: 0.129
Droë beton op rubber: 0.6 tot 0.85
Nat beton op rubber: 0,45 tot 0,75
Ys op ys: 0.01

Druk albei oppervlaktes teen mekaar hard. `N Fundamentele beginsel van basiese fisika is dat die wrywing wat `n voorwerp ervaar, eweredig is aan sy normale krag. (Vir ons doeleindes is dit basies die krag waarmee dit teen die voorwerp gedruk word. Dit beteken dat die wrywing tussen twee oppervlaktes verhoog kan word indien die oppervlaktes met groter krag teen mekaar gedruk word.

As jy ooit `n stel skyfremme gebruik het (byvoorbeeld in `n motor of `n fiets), het jy hierdie beginsel in aksie gesien. In hierdie geval druk die remme op `n stel wrywingsgenererende pads teen metaalskywe wat aan die wiele geheg is. Hoe meer krag gebruik word om die remme te druk, die pads word harder teen die skyfies gedruk en meer wrywing word gegenereer. Dit kan die voertuig vinnig stop, maar dit kan ook baie hitte vrylê, dus `n stel remme is gewoonlik baie warm na intense rem.

As `n oppervlak beweeg, stop dit. Tot nou toe het ons gefokus op wrywing "kinetika" (of "gly"), die wrywing wat tussen twee voorwerpe of oppervlaktes voorkom terwyl hulle teen mekaar vryf. Trouens, hierdie wrywing verskil van wrywing "statiese", die wrywing wat voorkom wanneer een voorwerp begin beweeg teen `n ander. In wese is die wrywing tussen twee voorwerpe groter, net soos hulle begin om teen mekaar te beweeg. Sodra hulle reeds beweeg, verminder die wrywing. Dit is een van die redes waarom dit moeiliker is om `n swaarder voorwerp te stoot as om dit te beweeg.

Probeer hierdie eenvoudige eksperiment om die verskil tussen statiese en kinetiese wrywing te sien: Plaas `n stoel of ander meubels op `n gladde vloer in jou huis (nie op `n mat of mat nie). Maak seker dat die meubels nie het nie "beskermende pads" of enige ander tipe materiaal in die onderste deel wat op die vloer kan gly. Probeer om die meubels te druk skaars genoeg om te begin beweeg. Jy moet daarop let dat sodra die meubels begin beweeg, word dit dadelik makliker om te stoot. Dit is omdat die kinetiese wrywing tussen die meubels en die vloer minder is as die statiese wrywing.

Verwyder die smering tussen die twee oppervlaktes. Smeermiddels soos olie, vet, petroleumjellie, ens. Kan die wrywing tussen twee voorwerpe of oppervlaktes aansienlik verminder. Dit is omdat die wrywing tussen twee vaste stowwe oor die algemeen baie hoër is as die wrywing tussen die vaste stowwe en die vloeistof tussen hulle. Om wrywing te verhoog, probeer om enige smeermiddel te verwyder deur slegs die dele te gebruik "droë" sonder smeer om wrywing te genereer.

Om die wrywingreduksiepotensiaal van smeermiddels in ag te neem, probeer hierdie eenvoudige eksperiment: vryf jou hande asof hulle koud was en jy wil hulle verhit. Jy moet dadelik agterkom dat hulle warm word as gevolg van wrywing. Dan, sit genoeg lotion op die palms van jou hande en probeer dieselfde. Nie net moet dit makliker wees om jou hande vinnig te vryf nie, maar jy moet ook baie minder hitte opmerk.

Verwyder die wiele of laers om glywrywing te skep. Wiele, laers en ander voorwerpe "rollende" hulle ervaar `n spesiale soort wrywing genoem rollende wrywing. Hierdie wrywing is byna altyd baie minder as die wrywing wat gegenereer word deur net `n ekwivalente voorwerp oor die vloer te skuif. Daarom is hierdie voorwerpe geneig om te rol in plaas van om te gly. Om die wrywing in `n meganiese stelsel te verhoog, probeer om die wiele, laers, ens. Te verwyder sodat die dele teen mekaar vryf, in plaas van teen mekaar te rol.

Byvoorbeeld, oorweeg die verskil tussen `n swaar gewig op die grond in `n kruiwa en trek `n soortgelyke gewig op `n slee. `N kruiwa het wiele, so dit is baie makliker om te trek as `n slee wat teen die grond gesleep word, wat baie glywrywing tot gevolg het.

Verhoog die viskositeit van die vloeistowwe. Vaste voorwerpe is nie die enigste wat wrywing kan genereer nie. Vloeistowwe (vloeistowwe en gasse soos water en lug, onderskeidelik) kan ook wrywing opwek. Die hoeveelheid wrywing wat `n vloeistof genereer wanneer dit teen `n vaste stof beweeg, hang af van verskeie faktore. Een van die maklikste om te beheer is die viskositeit van die vloeistof - dit is wat algemeen bekend staan as sy "dikte". Oor die algemeen, hoogs viskose vloeistowwe (dié wat is "dik", "taai", ens.) genereer meer wrywing as minder viskose vloeistowwe (dié wat is "gladde" en "vloeistowwe").

Byvoorbeeld, oorweeg die verskil in pogings wat u mag ervaar wanneer u water deur `n strooi blaas en wanneer u heuning deur `n strooi blaas. Die water, wat nie baie viskose is nie, is baie maklik om te suig en blaas deur `n strooi. Heuning, aan die ander kant, is baie moeiliker om deur `n strooi te beweeg. Dit is omdat die hoë viskositeit van die heuning baie weerstandbiedende wrywing genereer deur dit deur `n smal buis soos `n strooi te dwing.

Metode 2
Verhoog vloeistof weerstand

Verhoog die gebied wat aan lug blootgestel word. Soos hierbo genoem, kan vloeistowwe soos water en lug wrywing genereer wanneer hulle teen vaste voorwerpe beweeg. Die wrywingskrag wat `n voorwerp ervaar wanneer dit deur `n vloeistof beweeg, word weerstand genoem (dit word soms genoem "lugweerstand", "water weerstand", ens.). Een van die eienskappe van weerstand is dat voorwerpe met `n groter dwarssnit (dws voorwerpe wat `n groter profiel aan die vloeistof het as hulle daardeur beweeg) het groter weerstand. Die vloeistof het `n groter totale ruimte om te stoot, wat die wrywing op die voorwerp verhoog terwyl dit daardeur beweeg.

Byvoorbeeld, laat ons sê `n kiezel en `n vel papier weeg een gram (0,04 gram). As ons albei op dieselfde tyd val, val die klippie direk op die grond, terwyl die vel papier stadig na die grond gaan. Dit is die beginsel van weerstand in aksie: die lug stoot teen die groot en wye oppervlak van die papier, die vervaardiging van weerstand en veroorsaak dat die vel deur die lug laat deurgaan veel stadiger as die klippie, wat `n relatief klein deursnitarea het.

Gebruik `n vorm met `n hoër weerstandskoëffisiënt. Terwyl die dwarssnit van `n voorwerp `n goeie aanduiding is In die algemeen, hoe groot jou weerstand sal wees, trouens, die weerstandsberekeninge is effens meer ingewikkeld. Verskillende vorme interaksie met vloeistowwe van verskillende maniere deur te slaag hulle-dit beteken dat sommige vorme (byvoorbeeld, plat plate) kan `n weerstand veel groter as verskillende vorme van dieselfde hoeveelheid materiaal het (byvoorbeeld, sfere). Aangesien die eenheid wat die relatiewe hoeveelheid weerstand wat `n vorm oplewer, meet, word die "weerstandskoëffisiënt", word gesê dat vorms met hoë weerstands hoë weerstandskoëffisiënte het.

Byvoorbeeld, oorweeg die vlerk van `n vliegtuig. Die vorm van die vleuel van `n normale vliegtuig word genoem "aileron". Hierdie vorm, wat selfs, smal, afgerond en glad is, gaan maklik deur die lug. Dit het `n baie lae weerstandskoëffisiënt (0.45). Aan die ander kant, verbeel jou of `n vliegtuig skerp, vierkantige en prisma-vormige vlerke gehad het. Hierdie vlerke sou baie meer wrywing genereer omdat hulle nie deur die lug sou beweeg sonder groot weerstand nie. Trouens, die prisma`s het `n baie hoër weerstandskoëffisiënt as die ailerons - ongeveer 1,14.

Gebruik minder aerodinamiese vloei. Weens `n verskynsel wat verband hou met die verskillende weerstandskoëffisiënte van die verskillende vorms, word voorwerpe met "liggaamlike strome" groter en vierkant genereer gewoonlik meer weerstand as ander voorwerpe. Hierdie voorwerpe word met ruwe en reguit rande gemaak en word gewoonlik nie dunner na die agterkant van die voorwerp nie. Aan die ander kant is voorwerpe met aërodinamiese korporatiewe vloei smal, het ronde rande en word gewoonlik smal teenoor die agterkant van die voorwerp (soos die liggaam van `n vis).

Byvoorbeeld, oorweeg hoe die gemiddelde familie sedan vandag gebou word, teenoor die manier waarop dit gebou is dekades gelede. In die verlede het die meeste motors `n vierkantige voorkoms gehad en is hulle gebou om baie reguit en vierkantige rande te hê. Deesdae is die meeste sedans baie meer aërodinamies en bevat baie gladde kurwes. Dit is onderweg - aërodinamiese liggaamsvloeistowwe veroorsaak dat `n motor minder weerstand het, wat die hoeveelheid werk verminder wat die enjin moet doen om die motor te beweeg (en dus verhoogde brandstofdoeltreffendheid).

Gebruik `n minder deurlaatbare materiaal. Sommige soorte materiaal is deurlaatbaar vir vloeistowwe. Met ander woorde, hulle het gate waardeur die vloeistof kan slaag. Dit verminder die oppervlakte van die voorwerp waaruit die vloeistof kan stoot, verminder die sterkte van die weerstand. Hierdie eiendom bly waar, selfs al is die gate mikroskopies - solank die gate groot genoeg is om `n bietjie vloeistof deur die voorwerp te laat beweeg, sal die weerstand verminder word. Dit is die rede waarom die valskerms, wat ontwerp is om baie weerstand te skep om die gebruiker se val te vertraag, is gemaak van sterk en ligte nylon of sy, en nie van kaaskoek of koffiefilters nie.

As voorbeeld van hierdie eiendom in aksie, oorweeg die feit dat `n tafeltennisrooster vinniger kan beweeg as jy `n paar gate boor. Die gate laat toe dat die lug beweeg as die paddier beweeg, wat drasties verminder en die paddle vinniger laat beweeg.

Verhoog die spoed van die voorwerp. Ten slotte, ongeag die vorm wat `n voorwerp het of hoe deurlaatbaar die materiaal waaruit dit gemaak is, sal die weerstand wat dit skep altyd toeneem namate dit vinniger gaan. Hoe vinniger `n voorwerp gaan, dit moet deur `n groter hoeveelheid vloeistof beweeg en daarom is die weerstand wat dit ervaar groter is. Die voorwerpe wat teen `n baie hoë spoed kan wrywing ervaar as gevolg van `n hoë weerstand, so hierdie voorwerpe moet oor die algemeen baie vaartbelynde of ongedaan gemaak onder die krag van weerstand.

Byvoorbeeld, oorweeg die Lockheed SR-71 "Blackbird", `n eksperimentele spioenasie wat tydens die Koue Oorlog gebou is. Die Blackbird, wat kan vlieg teen snelhede groter as Mach 3.2, ervaar uiterste uithouvermoë teen hierdie hoë spoed ten spyte van sy aërodinamiese ontwerp. Trouens, hierdie kragte was uiterste genoeg vir die vliegtuig se metaal romp om uit te brei deur die hitte wat gegenereer word deur die wrywing van die lug in die middel van die vlug.

wenke

Moenie vergeet dat uiters hoë wrywing baie energie in die vorm van hitte kan vrystel nie. Byvoorbeeld, jy wil nie die remblokkies van `n motor raak nie, net na die rem!
Hou in gedagte dat hoë weerstandsmagte strukturele skade kan veroorsaak aan `n voorwerp wat deur `n vloeistof beweeg. Byvoorbeeld, as jy die plat kant van `n dun stuk laaghout in die water plaas terwyl jy in `n boot ry, is daar `n goeie kans dat dit vernietig sal word.

Deel op sosiale netwerke:

Verwante