Skillnad mellan statisk och kinetisk friktion

Huvudskillnad - statisk vs kinetisk friktion

Statisk friktion och kinetisk friktion är båda typerna av friktion: De verkar när två ytor rör sig eller försöker flytta mot varandra och motstå rörelsen. De största skillnaden mellan statisk och kinetisk friktion är det statisk friktion verkar medan ytorna är vila medan kinetisk friktion verkar när det finns relativ rörelse mellan ytorna.

Vad är statisk friktion

Statisk friktion är friktionskraft som verkar mellan två ytor som försöker flytta, men flyttar inte. Tänk på att ha ett träblock på ett bord. Om du fäster en sträng till den och drar den med en mycket liten kraft, skulle den inte röra sig. Eftersom du tillämpar en kraft i "framåtriktningen", enligt Newtons första lag måste det finnas en annan "bakåt" kraft för att behålla objektet i vila. Detta är friktionskraften. Det verkar längs de två ytorna, i motsatt riktning mot försöksriktningen.

Föreställ dig nu att du ökar dragkraften. Ett tag skulle blocket fortfarande inte röra sig. För att krafterna skall vara balanserade måste friktionskraften också öka när du ökar kraften i dragningen. Så småningom kan din dragkraft på något sätt övervinna friktionen och objektet börjar börja röra sig. När objektet bara börjar flytta, statisk friktionskraft har nått sitt maximala värde.

Den maximala statiska friktionen () mellan två ytor ges av

var är storleken på den normala kontaktkraften mellan de två ytorna. kallas statisk friktionskoefficient och har ett konstant värde för två typer av ytor. t.ex.  för stål på stål är ca 0,74 medan för aluminium på stål är det ca 0,61.

Vad är kinetisk friktion

Kinetisk friktion är friktionskraft som verkar mellan två ytor som är i rörelse mot varandra. Gå tillbaka till vårt exempel på att dra ett träblock över ett bord, när blocket rör sig kommer det att uppleva kinetisk friktion. Kinetisk friktion kommer att förbli i stort sett densamma för de två ytorna oavsett deras relativa hastighet. Det kommer att fluktuera över tid, men det kommer att göra det om ett fast medelvärde.

Kinetisk friktionens storlek ges av:

var är återigen den normala kontaktkrafts storlek mellan de två ytorna. kallas koefficient av kinetisk friktion och har också ett konstant värde för två typer av ytor. Värdet för kinetisk friktionskoefficient är alltid mindre än koefficienten för statisk friktion mellan två ytor, vilket innebär att kraften av kinetisk friktion som upplevs av ett föremål alltid är mindre än den maximala kraften av statisk friktion som uppträder mellan dem. för stål på stål är ca 0,57 medan för aluminium på stål är det ca 0,47.

Skillnad mellan statisk och kinetisk friktion - Diagrammet visar hur friktionsstyrkan mellan två ytor ändras när dragkraften ökar. Den statiska friktionen stiger stadigt medan objektet förblir stationärt och det faller ner till kinetisk friktion när objektet är i rörelse.

Ingen yta är helt slät, en yta innehåller mikroskopiska "stötar". När två ytor rör sig mot varandra, knyter dessa stötar mot varandra och motsätter sig rörelsen. Friktion härstammar från denna motstånd.

Skillnad mellan statisk och kinetisk friktion

Definition av statisk friktion och kinetisk friktion

Statisk friktion är friktionskraften verkande mellan två ytor som försöker flytta men rör sig inte.

Kinetisk friktion är friktionskraften verkande mellan två ytor som är i rörelse mot varandra.

När det fungerar

Statisk friktion verkar när ytorna inte är i relativ rörelse mot varandra.

Kinetisk friktion verkar när ytorna är i relativ rörelse mot varandra.

Räckvidd

Statisk friktion ökar linjärt med kraften applicerad tills den når ett maximalt värde.

Kinetisk friktion förblir konstant oavsett vilken kraft som används.

Jämförande storlek

Statisk friktion kan ha ett värde som är mindre eller större än värdet för kinetisk friktion.

Kinetisk friktion har ett värde som är mindre än det maximala värdet av statisk friktion.

referenser

Young, H. D., & Freedman, R.A. (2012). Sears och Zemanskys universitetsfysik: med modern fysik. Addison-Wesley.

Image Courtesy

"När kraften gradvis ökas på en massa ökar friktionskraften med det tills föremålet börjar röra sig, vid vilken tid det upplever kinetisk friktion." Av Loodog (Samlad i ett fysiklaboratorium med en Vernier Dual-Range Force-sensor) [CC BY-SA 3.0], via Wikipedia