SfC Hjem > Fysikk > Force >
Av Ron Kurtus (revidert 15 januar 2016)
Rullende friksjon er resistiv kraft som bremser ned bevegelsen av en rullende ball eller hjul. Det kalles også rullemotstand.
når en kraft eller dreiemoment påføres et stasjonært hjul, er det en liten statisk rullende friksjonskraft som holder tilbake rullebevegelsen. Imidlertid er motstand fra statisk glidfriksjon det som virkelig får hjulet til å begynne å rulle.
når den ruller, er motstanden mot bevegelsen typisk en kombinasjon av flere friksjonskrefter ved kontaktpunktet mellom hjulet og bakken eller annen overflate.
en enkel versjon av den rullende friksjonsligningen ligner På Standard Friksjonsligningen.
Spørsmål du måtte ha inkluderer:
- Hva er motstanden mot å begynne å rulle?
- Hvilke faktorer spiller i kinetisk rullemotstand?
- Hva er den rullende friksjonsligningen?
denne leksjonen vil svare på disse spørsmålene. Nyttig verktøy:Enheter Konvertering
Motstand mot startrulling
når en kraft eller dreiemoment påføres et stasjonært hjul, er det en liten statisk rullende friksjon som motstår rullende motin. Det er imidlertid for lite til å gjøre mye av en forskjell. I stedet forhindrer statisk glidfriksjon at hjulet bare glir langs overflaten, noe som resulterer i at hjulet ruller fremover.
Statisk glidestart hjulrulling
(Se Starte Rullende Bevegelse for informasjon.)
Kinetisk rullemotstand
når et hjul ruller, hemmer flere faktorer bevegelsen.
Elastiske deformasjoner
Siden selv harde materialer kan deformere litt når trykk påføres. Disse deformasjonene på overflatene i kontakt er viktige faktorer for å hemme rullebevegelsen.
Liten deformasjon av bakken og rullende hjul
uregelmessigheter i Overflaten
hjulets overflate og hva det ruller på er ikke helt glatt. De har uregelmessigheter.
Nærbilde som viser overflateruhet
denne overflateruheten er en årsak til motstanden mot rullende bevegelse. Det forårsaker en» jiggle » når hjulet ruller.
Molekylær friksjon
Molekylær friksjon er forårsaket av molekylær tiltrekning eller adhesjon av materialene. Det er som en» klissete » faktor. Når materialer skyves sammen, prøver molekylære krefter å hindre at de blir trukket fra hverandre. Dette kan ses i høypolerte metaller og visse materialer som gummi.
som et ekstremt eksempel kan du sette dobbeltsidig tape på felgen på et hjul og se motstanden mot rulling fra klebrig tape.
Rullende friksjonsligning
den generelle ligningen for rullende friksjon er:
Fr = µ
hvor:
- Fr er den resistive kraften av rullende friksjon
- µ er koeffisienten for rullende friksjon for de to overflatene (gresk bokstav «mu» sub r)
- N er den normale kraften som skyver hjulet til overflaten
denne ligningen er en enkel versjon av motstanden mot rullende bevegelse. Mer komplekse versjoner inkluderer effekten av hjuldiameter og hastighet.
Normal kraft
hvis objektet ruller på en jevn overflate, er normal kraft N hjulets vekt og ethvert kjøretøy som skyver på hjulakselen.
rullefriksjonskoeffisient
Eksempler på rullefriksjonskoeffisienten inkluderer:
- Tog hjul på stål spor: 0.001
- Vanlig bildekk på tørr fortau: 0.015
- Lastebil dekk på tørr fortau: 0.006-0.01
Rullende friksjon (eller rullemotstand) er resistiv kraft som bremser ned bevegelsen av en rullende ball eller hjul.
når en kraft eller dreiemoment påføres et stasjonært hjul, holder statisk rullende friksjon tilbake bevegelsen. Når hjulet ruller, er motstanden mot bevegelsen vanligvis en kombinasjon av flere friksjonskrefter ved kontaktpunktet mellom hjulet og bakken eller annen overflate.
en enkel versjon av den rullende friksjonsligningen ligner På Standard Friksjonsligningen.
Rull med slag
Ressurser og referanser
Ron Kurtus’ Legitimasjon
Nettsteder
Friksjonsressurser – Omfattende liste
Rullende friksjon – inkluderer koeffisienter – Engineering Toolbox
Rullende Friksjon – enkel forklaring – Davidson College
rullemotstand – wikipedia
bøker
topprangerte Bøker Om Friksjonsvitenskap
spørsmål og kommentarer
Har Du Spørsmål, Kommentarer, eller meninger om dette emnet? Hvis ja, send en e-post med tilbakemelding. Jeg vil prøve å komme tilbake til deg så snart som mulig.
Del denne siden
Klikk på en knapp for å bokmerke eller dele denne siden Via Twitter, Facebook, e-post eller andre tjenester: