SFC hjem > fysik > kraft > friktion >
af Ron Kurtus (revideret 15.januar 2016)
rullende friktion er den resistive kraft, der bremser bevægelsen af en rullende kugle eller hjul. Det kaldes også rullemodstand.
når en kraft eller drejningsmoment påføres et stationært hjul, er der en lille statisk rullende friktionskraft, der holder rullebevægelsen tilbage. Imidlertid er modstand fra statisk glidefriktion det, der virkelig får hjulet til at begynde at rulle.
når den først er rullet, er modstanden mod bevægelsen typisk en kombination af flere friktionskræfter ved kontaktpunktet mellem hjulet og jorden eller anden overflade.
en simpel version af rullefriktionsligningen svarer til Standardfriktionsligningen.
spørgsmål du måtte have inkluderer:
- Hvad er modstanden mod at starte rullning?
- hvilke faktorer spiller i kinetisk rullemodstand?
- Hvad er den rullende friktionsligning?
denne lektion vil besvare disse spørgsmål. Nyttigt værktøj: Enheder konvertering
modstand mod startvalsning
når der påføres en kraft eller et drejningsmoment på et stationært hjul, er der en lille statisk rullefriktion, der modstår den rullende motin. Det er dog for lille til at gøre meget af en forskel. I stedet forhindrer statisk glidefriktion hjulet i blot at glide langs overfladen, hvilket resulterer i, at hjulet ruller fremad.
statisk glidestart hjulvalsning
(se Start af rullende bevægelse for information.)
kinetisk rullemodstand
når et hjul ruller, hæmmer flere faktorer dets bevægelse.
elastiske deformationer
da selv hårde materialer kan deformere lidt, når der påføres tryk. Disse deformationer på overfladerne i kontakt er vigtige faktorer for at hæmme den rullende bevægelse.
let deformation af jord-og rullehjul
uregelmæssigheder på overfladen
hjulets overflade, og hvad det ruller på, er ikke helt glat. De har uregelmæssigheder.
nærbillede viser overfladeruhed
denne overfladeruhed er en grund til modstanden mod rullende bevægelse. Det forårsager en” jiggle”, når hjulet ruller.
Molekylær friktion
Molekylær friktion er forårsaget af materialernes molekylære tiltrækning eller vedhæftning. Det er som en” klæbrighed ” faktor. Når materialer skubbes sammen, forsøger molekylære kræfter at forhindre dem i at blive trukket fra hinanden. Dette kan ses i højpolerede metaller og visse materialer såsom gummi.
som et ekstremt eksempel kan du lægge dobbeltsidet tape på kanten af et hjul og se modstanden mod rullning fra klæbebåndet.
Rullefriktionsligning
den generelle ligning for rullefriktion er:
Fr = lrrn
hvor:
- Fr er den resistive kraft af rullende friktion
- liter er koefficienten for rullende friktion for de to overflader (græsk bogstav “mu” sub r)
- N er den normale kraft, der skubber hjulet til overfladen
denne ligning er en simpel version af modstanden mod rullende bevægelse. Mere komplekse versioner omfatter virkningerne af hjuldiameter og hastighed.
Normal kraft
hvis genstanden ruller på en plan overflade, er den normale kraft N vægten af hjulet og ethvert køretøj, der skubber på hjulakslen.
rullefriktionskoefficient
eksempler på rullefriktionskoefficienten inkluderer:
- toghjul på stålspor: 0.001
- almindeligt bildæk på tørt fortov: 0.015
- lastbildæk på tørt fortov: 0.006-0.01
Resume
Rullefriktion (eller rullemodstand) er den resistive kraft, der bremser bevægelsen af en rullende kugle eller hjul.
når en kraft eller drejningsmoment påføres et stationært hjul, holder statisk rullefriktion bevægelsen tilbage. Når hjulet ruller, er modstanden mod bevægelsen typisk en kombination af flere friktionskræfter ved kontaktpunktet mellem hjulet og jorden eller anden overflade.
en simpel version af rullefriktionsligningen svarer til Standardfriktionsligningen.
rul med slag
ressourcer og referencer
Ron Kurtus’ legitimationsoplysninger
hjemmesider
Friktionsressourcer – omfattende liste
rullende friktion og rullemodstand – inkluderer koefficienter – ingeniør værktøjskasse
rullende friktion – enkel forklaring – Davidson College
rullemodstand
bøger
Bedst bedømte bøger om Friktionsvidenskab
Bedst bedømte bøger om Friktionseksperimenter
spørgsmål og kommentarer
har du spørgsmål, kommentarer, eller udtalelser om dette emne? Hvis ja, send en e-mail med din feedback. Jeg vil forsøge at vende tilbage til dig så hurtigt som muligt.
del denne side
Klik på en knap for at bogmærke eller dele denne side via kvidre, Facebook, e-mail eller andre tjenester: