Fricció vs cisalla
La fricció i l'esforç tallant són dos fenòmens implicats en el camp de la mecànica de la matèria. És molt important tenir una bona comprensió tant de la fricció com de l'esforç de cisalla per tal d'aconseguir una bona comprensió de camps com l'enginyeria elèctrica, l'enginyeria de l'automòbil, l'enginyeria mecànica i qualsevol altre camp rellevant. Tant la fricció com la tensió de cisalla també tenen un paper important en la nostra vida diària. Si no fos per aquestes forces, no podríem fer la major part de la feina que fem diàriament. En aquest article, parlarem de què són la fricció i l'esforç tallant, les definicions adequades i comunes de fricció i esforç tallant, les seves aplicacions i mètodes de càlcul, semblances i finalment les seves diferències.
Fricció
La fricció és probablement la força resistiva més comuna que experimentem cada dia. La fricció és causada pel contacte de dues superfícies rugoses. La fricció té cinc modes. La fricció seca, que es produeix entre dos cossos sòlids, la fricció fluida, que també es coneix com a viscositat, la fricció lubricada, on dos sòlids estan separats per una capa líquida, la fricció de la pell, que s'oposa a un sòlid en moviment en un líquid, i la fricció interna, que fa que els components interns d'un sòlid facin fricció. Tanmateix, el terme "fricció" s'utilitza més habitualment en lloc de la fricció seca. Això és causat per les cavitats microscòpiques rugoses de cadascuna de les superfícies que s'ajusten entre si i es neguen a moure's. La fricció en sec entre dues superfícies depèn del coeficient de fricció i de la força reactiva normal al pla que actua sobre l'objecte. La fricció estàtica màxima entre dues superfícies és només una mica més alta que la fricció dinàmica. Cal tenir en compte que tot i que la fricció depèn de la força reactiva normal, sempre és tangencial a la superfície, per tant, normal a la força reactiva.
Estrès de cisalla
L'esforç tallant és una força de deformació. Quan s'aplica una força tangencial a una superfície sòlida, el sòlid tendeix a "torçar-se". Perquè això passi, el sòlid ha d'estar fixat, de manera que no es pugui moure en la direcció de la força. La unitat de l'esforç tallant és Newton per metre quadrat o comunament conegut com a Pascal. Sabem que Pascal també és la unitat de pressió. Però, la definició de pressió és la força normal a la superfície dividida per l'àrea, mentre que la definició de tensió tallant és la força paral·lela a la superfície per unitat d'àrea. El parell que actua sobre un objecte fix també pot produir esforç tallant. Per definició, no només els sòlids sinó també els fluids poden tenir esforç de tall. Els objectes tenen una propietat anomenada mòdul de cisalla, que ens indica fins a quin punt es girarà l'objecte per a un esforç de cisalla donat. Això depèn de la forma, mida, material i temperatura de l'objecte. L'esforç tallant de les construccions i l'enginyeria de l'automòbil té un paper principal en el disseny i la implementació del disseny.
Quina diferència hi ha entre la fricció i la cisalla?
• La fricció pot ser una causa de l'esforç de cisalla.
• La fricció es mesura en Newton, mentre que l'esforç tallant es mesura en Pascal.
• La fricció és una força, mentre que l'esforç tallant és una força per unitat d'àrea.
• La fricció depèn de les dues superfícies de contacte, mentre que l'esforç de tall només depèn de la força paral·lela a la superfície per unitat d'àrea.
