Skillnad mellan friktion och skjuvning

Huvudskillnad - Friktion vs Skjuv

Friktion och skjuvspänning är två fenomen som studeras speciellt inom bilteknik, maskinteknik, civilingenjör och vätskedynamik. Friktion är en kraft som motsätter sig den relativa rörelsen hos två objekt (eller tendensen att röra sig) som är i kontakt med varandra. I motsats härtill är skjuvspänning en spänning som induceras av en kraft. Detta är den största skillnaden mellan friktion och skjuvspänning.

Denna artikel förklarar,

1. Vad är friktion? - Definition, Beräkning, Egenskaper och Egenskaper 

2. Vad är skjuvbelastning? Definition, Beräkning, Egenskaper och Egenskaper 

3. Vad är skillnaden mellan friktion och skjuvning?

Vad är friktion

Friktion är en av de vanligaste typerna av kraft vi upplever i vårt dagliga liv. Du kan inte gå på en friktionsfri yta. Du kan inte stoppa din bil om friktion inte finns mellan däcken och vägen. Vi skulle behöva kämpa med många andra kritiska utmaningar om friktion inte existerade. Till exempel, meteorer som kommer in i atmosfären brinner normalt upp på grund av friktionen mellan luften och meteorerna. Men meteorer skulle direkt träffa jorden om friktion inte existerar mellan luft och meteorer. En värld utan friktion är inte ett levande ställe.

När två kroppar kommer i kontakt med varandra, har de en tendens att flytta i förhållande till varandra; de krafter som verkar mellan de två ytorna motsätter sig denna tendens att röra sig. Om två kroppar rör sig i förhållande till varandra, motverkar de krafter som verkar mellan de ytor som är i kontakt, motsatta den relativa rörelsen hos två kroppar. Dessa krafter som motsätter sig tendensen att röra sig eller den relativa rörelsen är kända som friktionskrafter. Friktionskrafterna verkar alltid i motsatt riktning mot rörelsen (eller motsatt riktningen av tendensen att flytta).

Friktionskrafterna verkar tangentiellt mot ytorna medan de normala reaktionerna verkar vinkelrätt mot ytorna. Med andra ord sker normal reaktion och friktionskraft vinkelrätt mot varandra. Storleken på friktionskrafterna (F) mellan två ytor är direkt proportionell mot den normala reaktionen. Det kan matematiskt uttryckas som F = μR där R är storleksordningen för normal reaktion.

Friktionskrafter fungerar inte bara mellan fasta ytor, de är också mellan fastvätska, fastluft, flytande-flytande lager, flytande luft och luft.

Det finns tre tillstånd av friktionskrafter nämligen; statiska, begränsande och dynamiska tillstånd. De statisk friktionskraft är den kraft som verkar när två kroppar inte är i rörelse i förhållande till varandra. Friktionskraften som verkar när ett föremål bara börjar flytta i förhållande till det andra är känt som begränsande friktionskraft. Friktionskraften som verkar på en kropp som rör sig i förhållande till den andra kallas för dynamisk friktionskraft. Storleken på begränsande friktionskraft är det maximala värdet av storleken på friktionsstyrkan som kan utvecklas mellan två kroppar. Således är den dynamiska friktionskraften något mindre än den begränsande friktionskraften.

Vid applikationer tenderar rörliga delar av mekaniska instrument och annan utrustning att slita ut på grund av friktion. Därför används olika metoder för att minska friktionen, särskilt inom bilteknik.    

Vad är skjuv

En spänning uppstår när en skjuvkraft appliceras på ett föremål eller en vätska. Tänk exempelvis på två lådor som står i kontakt med varandra. Om du trycker på en av två lådor medan den andra lådan dras (som visas i figur 01) kommer skjuvkrafter att verka längs kontaktytorna på varje lådan. Som ett resultat skulle varje kontaktyta uppleva en skjuvning som skulle induceras av skjuvkraften. Komponenten av skjuvningen tangentiell mot ytan är känd som skjuvspänning medan den normala komponenten är känd som den normala spänningen. Skjuvspänning kan definieras som skjuvkraften applicerad, dividerad med tvärsnittet. Det kan matematiskt uttryckas som

                                    τ = FA

F-skärkraft applicerad på objektet

A-tvärsnittsarean av objektet (vätska) parallellt med den applicerade kraften

Skjuvhållfasthet är den maximala skjuvspänningen som ett material tål utan misslyckande. Skjuvspänning är därför en viktig faktor inom mekanisk och civilingenjör.

I vätskedynamik är skjuvspänning en av de ofta använda tekniska termerna. Naturen hos en given vätska bestämmer hur skjuvspänningen påverkar den vätskan. I newtoniska vätskor är skjuvspänningen direkt proportionell mot belastningshastigheten, om den är ett laminärt flöde. För en newtonisk vätska kan därför skjuvspänningen (τ) uttryckas som

τ = η (∂v / ∂y)

Var;

v- Vätskans hastighet vid en höjd "y" från gränsen

y- Höjd från gränsen

η- Viskositeten hos vätskan (proportionalitetskonstanten)

Skillnad mellan friktion och skjuvning

Definition 

Friktion: Friktion är motståndet mot rörelse av ett föremål som rör sig i förhållande till ett annat.

Klippa: Skjuvkrafter är ojusterade krafter som trycker en del av en kropp i en riktning, och en annan del av kroppen i motsatt riktning.

Betecknad av

Friktion: F

Klippa: τ

Formel 

Friktion: F = μR

Klippa: τ = η (∂v / ∂y)

SI-enhet

Friktion: N

Klippa: Pa (Nm^-2)

Påverka faktorer

Friktion: Friktion beror på den normala reaktionen.

Klippa: Skjuvning beror på skärkraft och tvärsnittsarea.

Inverkan

Friktion: Objekt som ständigt är föremål för friktion har en tendens att bära ut.

Klippa: Skjuvspänning orsakar ett föremål att deformeras från sin ursprungliga form.

Image Courtesy:

"Friktionskrafter" Av Vishakha.malhan - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia