แรงเสียดทาน
แอม |
แรงเสียดทานคือแรงต่อต้านการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพื้นผิวของแข็ง, ชั้นของเหลวและองค์ประกอบของวัสดุที่เลื่อนกัน มีแรงเสียดทานหลายประเภท: แรงเสียดทานแบบแห้งเป็นแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนที่ด้านข้างของพื้นผิวของแข็งทั้งสองที่สัมผัสกัน แรงเสียดทานแบบแห้งแบ่งออกเป็นแรงเสียดทานสถิต ระหว่างพื้นผิวที่ไม่เคลื่อนไหวและแรงเสียดทานจลน์ระหว่างพื้นผิวที่เคลื่อนไหว ยกเว้นแรงเสียดทานของอะตอมหรือโมเลกุลความเสียดทานแบบแห้งมักเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของพื้นผิวหรือที่เรียกว่า การเสียดสีของไหลอธิบายการเสียดสีระหว่างชั้นของของเหลวที่มีความหนืดซึ่งกำลังเคลื่อนที่ซึ่งสัมพันธ์กับกันและกัน เสียดสีเป็นกรณีของแรงเสียดทานของไหลที่น้ำมันหล่อลื่นแยกสองพื้นผิวแข็ง แรงเสียดทานที่ผิวหนังเป็นส่วนประกอบของการลากแรงต้านการเคลื่อนที่ของของเหลวผ่านพื้นผิวของร่างกาย แรงเสียดทานภายในคือการเคลื่อนไหวต่อต้านแรงระหว่างองค์ประกอบทำให้ค่าวัสดุที่เป็นของแข็งในขณะที่มันผ่านการเสียรูป เมื่อพื้นผิวสัมผัสเคลื่อนที่สัม พันธ์กันความเสียดทานระหว่างพื้นผิวทั้งสองจะเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นพลังงานความร้อน นั่นคือมันจะแปลงงานเป็นความร้อน สถานที่ให้บริการนี้สามารถมีผลกระทบอย่างมากตามที่แสดงโดยการใช้แรงเสียดทานที่เกิดจากการถูเศษไม้เข้าด้วยกันเพื่อเริ่มไฟ พลังงานจลน์จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนทุกครั้งที่มีการเคลื่อนไหวด้วยแรงเสียดทานเกิดขึ้นเช่นเมื่อกวนของเหลวข้นหนืด ผลที่สำคัญอีกประการหนึ่งของความเสียดทานหลายประเภทสามารถสึกหรอได้ซึ่งอาจนำไปสู่การเสื่อมประสิทธิภาพหรือความเสียหายต่อส่วนประกอบ แรงเสียดทานเป็นส่วนประกอบของวิทยาศาสตร์ของที่ แรงเสียดทานเป็นที่ต้องการและมีความสำคัญในการจัดหาแรงดึงเพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่บนบก ยานพาหนะบนบกส่วนใหญ่พึ่งพาแรงเสียดทานสำหรับการเร่งความเร็วการลดความเร็วและทิศทางที่เปลี่ยนแปลง การลดแรงฉุดฉับพลันอาจทำให้สูญเสียการควบคุมและอุบัติเหตุ แรงเสียดทานไม่ได้เป็นตัวเองแรงพื้นฐาน ความเสียดทานแบบแห้งเกิดขึ้นจากการผสมผสานระหว่างการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวความขรุขระของพื้นผิวการเปลี่ยนรูปพื้นผิวและการปนเปื้อนของพื้นผิว ความซับซ้อนของการโต้ตอบเหล่านี้ทำให้การคำนวณแรงเสียดทานจากหลักการแรก ทำไม่ได้และจำเป็นต้องใช้วิธีการเชิงประจักษ์ในการวิเคราะห์และการพัฒนาทฤษฎี แรงเสียดทานเป็นแรงไม่อนุรักษ์นิยม - งานที่ทำกับแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับเส้นทาง เมื่อมีการเสียดสีพลังงานจลน์บางส่วนจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนเสมอดังนั้นพลังงานกลจึงไม่ถูกสงวนไว้ประวัติศาสตร์ ชาวกรีกรวมถึงอริสโตเติลวิทรูเวียสและพลินีผู้เฒ่ามีความสนใจในสาเหตุและการลดแรงเสียดทาน พวกเขาตระหนักถึงความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานสถิตและจลนพลศาสตร์กับ ที่ระบุไว้ใน 350 ว่า "มันง่ายต่อการเคลื่อนไหวของร่างกายที่เคลื่อนไหวมากกว่าที่จะขยับร่างกายขณะพัก ถูกค้นพบกฎคลาสสิคของการเสียดสีแบบเลื่อน สนับสนุนโดยpsthai888 ในปี 1493 ผู้บุกเบิกด้านแต่กฎหมายที่บันทึกไว้ในสมุดบันทึกของเขายังไม่ได้รับการตีพิมพ์และยังไม่เป็นที่รู้จัก กฎหมายเหล่านี้ถูกค้นพบโดยกิลโลมอามอนตันส์ใน 1699 และกลายเป็นที่รู้จักของ สามกฎหมายของแรงเสียดทานแห้ง ด้านล่าง นำเสนอธรรมชาติของแรงเสียดทานในแง่ของความผิดปกติของพื้นผิวและแรงที่ต้องใช้ในการเพิ่มน้ำหนักกดพื้นผิวเข้าด้วยกัน มุมมองนี้มีเนื้อหาเพิ่มเติมโดยและลีออนฮาร์ดออยเลอร์ 1750 ซึ่งได้รับมุมการพักผ่อนของน้ำหนักบนระนาบแบบเอียงและแตกต่างเป็นครั้งแรกระหว่างแรงเสียดทานแบบคงที่และการเคลื่อนไหว 1734 ได้รับการยอมรับครั้งแรกว่าบทบาทของการยึดเกาะในแรงเสียดทาน แรงขนาดเล็กทำให้พื้นผิวติดกัน เขาเสนอว่าแรงเสียดทานเป็นพลังที่จำเป็นในการฉีกพื้นผิวที่เกาะติดกัน ความเข้าใจเรื่องแรงเสียดทานได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดย1785 คูลอมบ์ทำการตรวจสอบอิทธิพลของปัจจัยหลักสี่ประการต่อแรงเสียดทาน ธรรมชาติของวัสดุที่สัมผัสและการเคลือบผิว ขอบเขตของพื้นที่ผิว ความดันปกติ หรือโหลด และระยะเวลาที่พื้นผิวสัมผัสกัน เวลาพัก คูลอมบ์พิจารณาเพิ่มเติมว่าอิทธิพลของความเร็วลมเลื่อนอุณหภูมิและความชื้นเพื่อที่จะตัดสินใจระหว่างคำอธิบายที่แตกต่างกันเกี่ยวกับธรรมชาติของแรงเสียดทานที่ได้รับการเสนอ ความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานแบบคงที่และแบบไดนามิกทำในกฎแรงเสียดทานของคูลอมบ์ ดูด้านล่าง แม้ว่าความแตกต่างนี้ได้รับการดึงโดยโยฮันน์ ฟอน ในปี ค.ศ. 1758 ผลกระทบของช่วงเวลาแห่งการพักผ่อนได้อธิบายโดย 1762 โดยการพิจารณาพื้นผิวของวัสดุเส้นใยด้วยเส้นใยที่ประกบกันซึ่งใช้เวลาที่ จำกัด ซึ่งแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น จอห์นเลสลี่ 1766-1832 ตั้งข้อสังเกตความอ่อนแอในมุมมองของ และประจุไฟฟ้าที่ ถ้าแรงเสียดทานเกิดจากน้ำหนักถูกดึงขึ้นระนาบของเนื่องแล้วทำไมไม่ได้สมดุลผ่านลงมาลาดตรงข้าม? เลสลี่ยังสงสัยเกี่ยวกับบทบาทของการยึดเกาะที่เสนอโดย ซึ่งโดยรวมแล้วควรมีแนวโน้มที่จะเร่งความเร็วเช่นเดียวกับการชะลอการเคลื่อนไหว ในมุมมองของเลสลี่ความเสียดทานควรถูกมองว่าเป็นกระบวนการที่ต้องอาศัยเวลาในการทำให้แบนราบลงซึ่งทำให้เกิดอุปสรรคใหม่ในสิ่งที่เคยเป็นมาก่อน 1833 พัฒนาแนวคิดของการเลื่อนและการเสียดสีแบบกลิ้ง 1866 ได้รับสมการของการไหลที่มีความหนืด สิ่งนี้เสร็จสมบูรณ์แบบเชิงประจักษ์คลาสสิกของแรงเสียดทาน คงที่ การเคลื่อนไหวและของเหลว ที่ใช้กันทั่วไปในวันนี้ในงานวิศวกรรม ในปี 1877 ได้ทำการตรวจสอบความต่อเนื่องของการเสียดสีแบบคงที่และแบบจลน์ ความสำคัญของการวิจัยในช่วงศตวรรษที่ 20 คือการเข้าใจกลไกทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังแรงเสียดทาน 1950 แสดงให้เห็นว่าในระดับจุลภาคพื้นที่สัมผัสจริงระหว่างพื้นผิวเป็นส่วนเล็ก ๆ ของพื้นที่ที่เห็นได้ชัด พื้นที่สัมผัสจริงนี้เกิดจากภาวะความดันที่เพิ่มขึ้นตามแรงกด การพัฒนาของกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม แคลิฟอร์เนีย 1986 ที่เปิดใช้งานนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาแรงเสียดทานที่ขนาดอะตอม แสดงให้เห็นว่าในระดับที่แรงเสียดทานแห้งเป็นผลิตภัณฑ์ของระหว่างพื้นผิวขจัดความเครียดและพื้นที่ติดต่อ การค้นพบทั้งสองนี้อธิบายกฎข้อแรกของ ด้านล่าง สัดส่วนขนาดมหึมาระหว่างแรงปกติและแรงเสียดทานสถิตระหว่างพื้นผิวแห้ง แสดงให้เห็นว่า แรงเสียดทานเป็นสัดส่วนกับทั้งหน้าสัมผัสและปริมาตรแรงดึง - แรงอัด แรงบิด แรงบิด แรงบิด ฯลฯ หากโหลดปริมาตรทำให้เกิดความเครียดแบบวงกลม ในพื้นที่ติดต่อ สนับสนุนโดยpsthai888 Link: คลิ๊กที่นี่ |