Gratis trin for trin instruktioner 
Hvis du nogensinde har brugt bremseskiver (for eksempel dem på en bil eller en cykel), har du set dette princip i aktion. Tryk på bremserne skubber et sæt friktionsgenererende blokke mod metalskiver fastgjort til hjulene. Jo hårdere du trykker på bremserne, jo hårdere vil klodserne blive presset mod skiverne, og der vil være mere friktion. Dette giver dig mulighed for hurtigt at stoppe køretøjet, men frigiver også en masse varme, hvorfor bremsesystemer ofte er meget varme efter kraftige opbremsninger. 
Prøv følgende simple eksperiment for at observere forskellen mellem statisk og dynamisk friktion: Placer en stol eller et andet møbel på et glat gulv i dit hjem (ikke på et tæppe eller tæppe). Sørg for, at møblerne ikke har nogen beskyttelse "knopper" på undersiden eller en anden form for materiale, der gør det nemmere at skubbe det hen over gulvet. Prøv møblerne lige skub hårdt nok til, at den begynder at bevæge sig. Du skal bemærke, at når først møblerne begynder at bevæge sig, bliver det straks meget nemmere at skubbe. Det skyldes, at den dynamiske friktion mellem møbler og gulv er mindre end den statiske friktion. 
Prøv følgende simple eksperiment for at få en idé om, hvor meget væskefriktion kan reducere: Gnid dine hænder sammen, når de er kolde, og du vil varme dem op. Du bør straks kunne mærke, at de bliver varmere ved at gnide. Kom derefter en rimelig mængde lotion på dine håndflader og prøv at gøre det samme igen. Ikke alene skal det være nemmere at gnide hænderne hurtigt sammen, men du vil også mærke, at de bliver mindre varme. 
Tænk for eksempel på forskellen mellem at trække en tung vægt hen over jorden i en vogn versus en tilsvarende vægt i en slæde. En vogn har hjul, så den er nemmere at trække end en slæde, som trækker langs jorden, mens den genererer en masse glidende friktion. 
Overvej for eksempel forskellen i indsats, du bliver nødt til at lægge i at blæse vand gennem et sugerør i forhold til at blæse honning gennem et sugerør. Vand er ikke særlig tyktflydende og vil let bevæge sig gennem halmen. Honning er meget sværere at blæse gennem et sugerør. Det skyldes, at honningens høje viskositet skaber en masse modstand og dermed friktion, når den blæses gennem et smalt rør såsom et sugerør. 
Antag, at en småsten og et ark papir begge vejer et gram. Lad os begge falde på samme tid, så falder stenen lige ned, mens papirarket langsomt hvirvler ned. Det er her du ser luftmodstanden i aktion - luften skubber mod papirets store, brede overflade, hvilket skaber træk og får papiret til at falde meget langsommere end småstenen, som har et relativt smalt tværsnit. 
Tænk for eksempel på vingerne på et fly. Formen på en typisk flyvinge kaldes en flyveblad. Denne glatte, smalle og afrundede form bevæger sig let gennem luften. Modstandskoefficienten er meget lav - 0.45. På den anden side kan du forestille dig, at en vinge har skarpe hjørner, er firkantet eller ligner et prisme. Disse vinger genererer meget mere friktion, fordi de genererer meget modstand under flyvning. Så prismer har en større modstandskoefficient end flyveblade - omkring 1.14. 
For eksempel: den måde, den gennemsnitlige familiebil er designet på i dag sammenlignet med samme type for årtier siden. Tidligere var biler meget mere blokerede og havde meget mere lige og rektangulære linjer. I dag er de fleste familiebiler i vid udstrækning meget mere strømlinede og blødt afrundede. Dette blev gjort med vilje - en strømlinet form gør det muligt for en bil at opleve mindre luftmodstand, så motoren skal arbejde mindre hårdt for at drive bilen frem (og derfor mindre benzinforbrug). 
For at give et eksempel på denne funktion i aktion, overvej, hvad der sker med et bordtennisbat, når du borer et par huller i det. Så bliver det meget nemmere at flytte flagermusen hurtigt. Hullerne tillader luft at passere igennem, mens flagermusen svinges, hvilket i høj grad reducerer modstanden og tillader flagermusen at bevæge sig hurtigere. Tænk bare på Lockheed SR-71 "solsort", et forsøgsfly til spionageformål, bygget under den kolde krig. Blackbird, som kunne flyve med hastigheder større end Mach 3,2, stødte på ekstrem modstand ved de høje hastigheder, på trods af dets strømlinede design - ekstremt nok til at få flyets metalskrog til at udvide sig på grund af friktionsvarmen, der genereres af luften under flyvningen.
Øg friktionen
Indhold
Har du nogensinde undret dig over, hvorfor dine hænder bliver varme, når du gnider dem hurtigt sammen, eller hvorfor du faktisk kan starte en ild ved at gnide to pinde sammen?? Svaret er friktion! Når to overflader gnider mod hinanden, vil de modvirke hinandens bevægelser på et mikroskopisk niveau. Denne modstand vil generere energi i form af varme, som du kan bruge til at varme dine hænder, lave bål osv. Jo større friktionen er, jo mere energi frigives, så at vide, hvordan man øger friktionen mellem to bevægelige dele i et mekanisk system giver dig dybest set mulighed for at generere en masse varme!
Trin
Metode 1 af 2: Skabe en mere ru overflade
1. Skab mere "grove" eller klæbrige kontaktpunkter. Når to materialer glider eller gnider mod hinanden, kan der ske tre ting: Små hjørner, revner og uregelmæssigheder på overfladen kan hænge fast; en eller begge overflader kan deformeres som reaktion på bevægelsen; og til sidst kan atomerne i enhver overflade begynde at interagere. For praktiske formål gør alle disse tre ting det samme: skaber friktion. Valg af overflader, der er slibende (såsom sandpapir), kæder (såsom gummi) eller klæbrige (såsom lim osv.).) er en enkel måde at øge friktionen på.
- Tekniske lærebøger og lignende ressourcer kan være gode værktøjer til at vælge materialer, der skal bruges til at øge friktionen. De fleste standard byggematerialer har en kendt "friktionskoefficient" — det er et mål for, hvor meget friktion der genereres sammen med andre overflader.Friktionskoefficienterne for kun nogle få kendte materialer er anført nedenfor (en højere værdi indikerer højere friktion):
- Aluminium på aluminium: 0,34
- Træ på træ: 0,129
- Tørbeton på gummi: 0,6-0,85
- Våd beton på gummi: 0,45-0,75
- Is på is: 0,01
2. Skub de to overflader hårdere sammen. En grundlæggende definition i fysik siger, at den friktion et objekt udsættes for er proportional med normalkraften (til vores formål er denne kraft lig med den, hvormed objektet skubber mod en anden). Det betyder, at friktionen mellem to overflader kan øges, hvis overfladerne skubbes mod hinanden med mere kraft.
3. Stop enhver relativ bevægelse. Det betyder, at hvis en overflade bevæger sig i forhold til en anden overflade, stopper du den. Indtil videre har vi fokuseret pådynamisk (eller "glidende") friktion — den friktion, der opstår, når to genstande eller overflader gnider mod hinanden. Faktisk er denne form for friktion anderledes end statisk friktion — den friktion, der opstår, når en genstand begynder at bevæge sig mod en anden genstand. I bund og grund er friktionen mellem to genstande størst, når de begynder at bevæge sig mod hinanden. Når de først er i bevægelse, falder friktionen. Dette er en af grundene til, at det er sværere at få en tung genstand i bevægelse end at holde den.
4. Fjern væsker mellem overflader. Væsker som olie, fedt, vaseline mv., kan reducere friktionen mellem genstande og overflader betydeligt. Dette skyldes, at friktionen mellem to faste stoffer normalt er meget højere end den mellem faste stoffer og en væske imellem. For at øge friktionen kan du fjerne alle mulige væsker fra ligningen, hvor kun "tør" dele skaber friktion.
5. Fjern hjul eller holdere for at skabe glidende friktion. Hjul, transportører og andre "rullende" genstande oplever en særlig type friktion kaldet rullende friktion. Denne friktion er næsten altid mindre end den friktion, der genereres ved at glide den samme genstand hen over jorden. — Det er derfor, disse genstande har en tendens til at rulle og ikke glide på jorden. For at øge friktionen i et mekanisk system kan du skifte hjul, holdere osv. så delene glider mod hinanden, ikke rulle.
6. Forøg viskositeten. Faste genstande er ikke de eneste ting, der kan skabe friktion. Flydende stoffer (væsker og gasser som henholdsvis vand og luft) kan også generere friktion. Mængden af friktion et flydende stof genererer, når det flyder forbi et fast stof, afhænger af flere faktorer. En af de nemmeste at kontrollere er viskositeten - det er det generelt "tykkelse" Hedder. Generelt er væsker med høj viskositet (det er "fed", "klæbrig", etc.) forårsager mere friktion end væsker, der er mindre tyktflydende (som er "glat" og "væske").
Metode 2 af 2: Forøgelse af modstanden i en væske eller gas
1. Øg væskens viskositet. Mediet, som et objekt bevæger sig igennem, udøver en kraft på objektet, som som helhed forsøger at udligne friktionskraften på objektet. Jo tættere en væske er (og dermed mere viskøs), jo langsommere vil en genstand bevæge sig gennem væsken under påvirkning af en given kraft. For eksempel: en marmor vil falde gennem luften meget hurtigere end gennem vand, og gennem vand hurtigere end gennem sirup.
- Viskositeten af de fleste væsker kan øges ved at sænke temperaturen. For eksempel: en marmor falder langsommere gennem kold sirup end gennem sirup ved stuetemperatur.
2. Øg det område, der udsættes for luft. Som nævnt ovenfor kan væsker som vand og luft generere friktion, når de flyder forbi faste stoffer. Friktionskraften, som en genstand oplever, mens den bevæger sig gennem et flydende stof, kaldes modstand (afhængigt af mediet kaldes dette også "luftmodstand", "vandafvisende", etc.) En af egenskaberne ved træk er, at et objekt med et større tværsnit – det vil sige et objekt med en større profil, når det bevæger sig gennem væsken – oplever mere modstand. Som et resultat har væsken mere overfladeareal at skubbe imod, hvilket øger friktionen på genstanden, når den bevæger sig gennem den.
3. Vælg en form med større modstand. Selvom tværsnittet af en genstand er en godgenerel er en indikation af modstandens størrelse, i virkeligheden er modstandsberegninger meget mere komplicerede. Forskellige former opfører sig på forskellige måder i de væsker, de passerer igennem - det betyder, at nogle former (f.eks. flade plader), oplever mere modstand end andre former (f.eks. kugler) lavet af samme materiale. Fordi målet for den relative størrelse af luftmodstanden også kaldes "luftmodstandskoefficient" varmt, siges det, at figurer med høj luftmodstand har en større modstandskoefficient.
4. Gør objektet mindre strømlinet. Et andet fænomen relateret til de forskellige trækkoefficienter for de forskellige former er, at objekter med en større, mere kubisk "strømline", generer generelt mere modstand end andre genstande. Disse genstande består af ru, lige linjer og indsnævrer normalt ikke bagud. På den anden side har strømlinede genstande en tendens til at være mere afrundede og tilspidsede mod ryggen - som en fiskekrop.
5. Brug materiale, der tillader mindre luft at passere igennem. Nogle materialer tillader væsker og gasser at passere igennem. Der er med andre ord huller i, så væsken kan trænge igennem. Dette sikrer, at overfladen på den genstand, som væsken skubber imod, bliver mindre, så der er mindre modstand. Denne egenskab forbliver gyldig, selvom hullerne er mikroskopiske - så længe hullerne er store nok til, at væske/luft kan passere igennem, vil modstanden blive reduceret. Dette er grunden til, at faldskærme, der er designet til at generere en masse luftmodstand og derved reducere hastigheden på nogen eller noget, er lavet af stærk, let silke eller nylon og ikke bomulds- eller kaffefiltre.
6. Øg objektets hastighed. Endelig, uanset formen på en genstand eller hvor gennemtrængelig materialet den er lavet af, vil den modstand, den møder, altid stige, når den bevæger sig hurtigere. Jo hurtigere en genstand bevæger sig, jo mere væske skal den bevæge sig, hvilket igen øger modstanden. Objekter, der bevæger sig med meget høje hastigheder, kan opleve meget høj friktion på grund af den høje modstand, så disse genstande vil normalt være strømlinede, ellers vil de falde fra hinanden på grund af trækkraften.
Advarsler
- Ekstremt høj friktion kan frigive meget energi i form af varme! For eksempel vil du virkelig ikke sidde på bremseklodserne på din bil lige efter du har trykket hårdt på bremsen!
- De store kræfter, der frigives, når man trækker gennem en væske, kan forårsage strukturel skade på den pågældende genstand. For eksempel, hvis du stikker den flade side af et tyndt stykke krydsfiner i vandet, mens du kører på en speedbåd, er der en god chance for, at den bliver revet i stykker.
Artikler om emnet "Øg friktionen"
Оцените, пожалуйста статью
Populær
