Fregament estàtic vs lliscant
Quan hi ha un moviment relatiu o un intent entre dues superfícies en contacte, es creen forces oposades al moviment. En general, aquestes forces es coneixen com a fricció. La fricció es produeix entre superfícies sòlides, superfícies fluides i entre superfícies fluides / sòlides. La fricció dins d'un fluid es coneix com a viscositat. La discussió d'aquest article se centra principalment en les forces de fricció que actuen sobre superfícies sòlides.
A escala macroscòpica, l'origen de les forces de fricció s'atribueix a les superfícies irregulars dels cossos. Quan les petites irregularitats de la superfície, com les esquerdes i les protuberàncies de la superfície, estan sotmeses a moviment relatiu, s'obstrueixen mútuament el moviment de l' altre per crear forces de reacció. Hi ha lleis que expliquen el comportament de les forces de fricció.
1. Quan dues superfícies estan en contacte i en moviment relatiu o en un intent de fer-ho, en el punt de contacte, la força de fricció sobre el cos és oposada en direcció al moviment del cos.
2. Si les forces de fricció sobre els cossos són suficients per mantenir els cossos en equilibri, llavors les forces de fricció s'anomenen fregament limitant i la magnitud de la fricció es pot trobar tenint en compte l'equilibri.
3. La relació entre la fricció limitant i la reacció normal entre dues superfícies depèn de les substàncies de les quals es componen les superfícies i de la naturalesa de les superfícies, no de la magnitud de la reacció normal. La relació es coneix com a coeficient de fricció.
4. La magnitud de la fricció limitadora és independent de l'àrea de contacte de les dues superfícies.
5. Quan està en moviment, la força de fregament és oposada a la direcció del moviment i independent de la velocitat. La relació entre la força de fregament i la reacció normal entre les superfícies es manté constant i lleugerament inferior a la del cas de fricció límit.
Microscòpicament, l'origen de les forces de fricció s'atribueix a les forces repulsives entre els camps electromagnètics de les molècules.
Què és la fricció estàtica?
Quan el cos està en estat estàtic (estacionari), les forces de fricció que actuen sobre el cos es coneixen com a forces de fricció estàtiques. En aquest cas, la suma vectorial de les forces externes que actuen sobre el cos és igual a la magnitud de les forces de fricció però de direcció oposada; per tant, el cos es manté en equilibri. Les forces de fricció augmenten proporcionalment a la força externa resultant que actua sobre el cos fins que aquest arriba a un límit i comença a moure's. La fricció estàtica màxima és la fricció limitadora.
La fricció és independent de l'àrea de contacte de les dues superfícies i depèn del material i de la naturalesa del cos. Un cop la força externa resultant supera la fricció límit, el cos comença a moure's.
Què és la fricció lliscant (dinàmica)?
Quan el cos està en moviment, les forces de fricció que actuen sobre el cos es coneixen com a forces de fricció dinàmiques. La força de fricció dinàmica és independent de la velocitat i l'acceleració. La relació entre la força de fricció i la força normal entre les superfícies també es manté constant, però lleugerament inferior a la relació de la fricció limitant.
Quina diferència hi ha entre la fricció estàtica i la fricció lliscant (dinàmica)?
• El coeficient de fricció estàtica és lleugerament superior al coeficient de fricció dinàmica
• La fricció estàtica varia proporcional a les forces externes, mentre que les forces de fricció de lliscament (dinàmiques) romanen constants, independentment de la velocitat i de l'acceleració (i de la força externa resultant).
