Ключевое отличие - скольжение против трения качения
Ключевое различие между трением скольжения и качения заключается в том, что трение скольжения можно рассматривать как тип трения, в то время как трение качения нельзя рассматривать как трение. Однако многие ученики часто неправильно понимают трение качения как вид трения. Давайте сначала кратко обсудим, что такое трение, прежде чем анализировать различия между трением скольжения и качения. Проще говоря, трение - это сила, препятствующая относительному движению смежных объектов, скользящих друг относительно друга.
Что такое трение скольжения?
Трение скольжения легко понять, и это очень распространенная концепция. В реальной жизни мы не можем найти идеально гладкую поверхность. Когда объект скользит по любой поверхности, он испытывает обратную силу из-за относительного движения между двумя соседними поверхностями. Трение скольжения всегда действует против движения. Мы можем испытать трение скольжения, когда пытаемся сдвинуть какой-либо предмет, например шкаф, по плоскому полу. Здесь нам не нужно работать против силы тяжести, поэтому сопротивление, которое мы здесь ощущаем, является трением скольжения. Более того, в статической ситуации приложенная сила, которая пытается сдвинуть объект, всегда равна силе трения, действующего на объект. Когда мы постепенно увеличиваем приложенную силу, наступает определенный момент, когда объект начинает двигаться в направлении внешней силы. После этого трение, которое действует против движения, остается постоянным. Поскольку объект скользит по поверхности, мы можем переименовать трение в трение скольжения.
Что такое трение качения?
Изобретение кругового колеса считается вехой в истории человечества. Идея катить объект - это источник первого колеса. Трение качения - это сила, препятствующая движению, когда объект катится по поверхности. Когда тело идеально катится по поверхности, теоретически трение скольжения между этим объектом и поверхностью отсутствует. Но в реальной жизни из-за упругих свойств деформируется и тело, и поверхность. Представьте велосипедное колесо на смоляном ковре. Там у нас есть контактная площадка, а не контактная точка. В области контакта колеса с ковром колесо расплющивается, образуя небольшую борозду на поверхности. Затем нормальная сила распределяется по всей площади контакта, и векторы реакции постепенно агломерируются в траншее, препятствуя движению. Мы можем применить эту концепцию и к колесу поезда на рельсах. Сталь вызывает меньшую деформацию, чем резина. Таким образом, по сравнению с колесом велосипеда, колесо поезда имеет меньшее трение качения.
В чем разница между трением скольжения и качения?
Определение трения скольжения и качения
Трение скольжения: трение скольжения - это сопротивление, создаваемое двумя объектами, скользящими друг относительно друга.
Трение качения: трение качения - это сила, препятствующая движению, когда объект катится по поверхности.
Характеристики трения скольжения и качения
Тип трения
Трение скольжения: трение скольжения можно принять как вид трения.
Трение качения: трение качения - это сила сопротивления, но не тип трения. Помните, что не все силы сопротивления можно назвать трением.
Тип сопротивления
Трение скольжения: трение скольжения действует как внешняя сила обратного хода вдоль контактной области, чтобы остановить относительное движение.
Трение качения: трение качения - это сила, которая пытается остановить качение путем создания обратного крутящего момента.
Величина сопротивления
Трение скольжения: в большинстве современных применений трение скольжения между валом и колесом заменяется трением качения с использованием шарикоподшипников. Эти подшипники можно найти даже в колесе велосипеда.
Трение качения: трение качения намного меньше трения скольжения. Колесо катить легче, чем скользить по земле. Колесо может пройти большее расстояние, когда оно скользит.
