Hõõrdumise ja nihke erinevus

Hõõrdumine vs nihkejõud

Hõõrdejõud ja nihkepinge on mateeria mehaanika valdkonnas kaks nähtust. On väga oluline omada häid teadmisi nii hõõrde- kui ka nihkepinge kohta, et saada hea ülevaade sellistest valdkondadest nagu elektrotehnika, autotehnika, masinaehitus ja mis tahes muu asjakohane valdkond. Nii hõõrdumine kui ka nihkepinge mängivad olulist rolli ka meie igapäevases elus. Kui see pole nende jõudude jaoks, ei suudaks me enamust igapäevaselt tehtavatest töödest ära teha. Selles artiklis käsitleme hõõrde- ja nihkepinget, hõõrde- ja nihkepinge õigeid ja levinud määratlusi, nende rakendusi ja arvutusmeetodeid, sarnasusi ja lõpuks nende erinevusi.

Hõõrdumine

Hõõrdumine on tõenäoliselt kõige tavalisem takistusjõud, mida me iga päev kogeme. Hõõrdumine on tingitud kahe töötlemata pinna kokkupuutest. Hõõrdumisel on viis režiimi. Kuiv hõõrdumine, mis toimub kahe tahke keha vahel, vedelikhõõrdumine, mida nimetatakse ka viskoossuseks, õlitatud hõõrdumine, kus kaks tahket ainet on vedeliku kihiga eraldatud, nahahõõrdumine, mis takistab vedelikus liikuvat tahket ainet, ja sisemine hõõrdumine, mis põhjustab tahke aine sisemiste komponentide hõõrdumist. Kuid kuiva hõõrdumise asemel kasutatakse kõige sagedamini mõistet “hõõrdumine”. Selle põhjuseks on krobelised mikroskoopilised õõnsused mõlemal pinnal, mis sobivad üksteisega ja keelduvad liikumast. Kuiv hõõrdumine kahe pinna vahel sõltub hõõrdetegurist ja objektile reageeriva tasapinna suhtes normaalsest reageerimisjõust. Maksimaalne staatiline hõõrdumine kahe pinna vahel on vaid pisut suurem kui dünaamiline hõõrdumine. Tuleb märkida, et kuigi hõõrdumine sõltub normaalsest reaktiivjõust, on see alati pinna suhtes tangentsiaalne, seega normaalne reaktiivjõule.

Nihkepinge

Nihkepinge on deformatsioonijõud. Kui tahkele pinnale rakendatakse jõudu, siis tahke aine kipub väänama. Selleks peab tahke aine olema fikseeritud, nii et see ei saaks liikuda jõu suunas. Nihkepinge ühik on njuuton ruutmeetri kohta või üldtuntud kui Pascal. Me teame, et Pascal on ka rõhuühik. Kuid rõhu määratlus on pinna suhtes tavaline jõud, jagatud pindalaga, kusjuures nihkepinge määratlus on pinnaga paralleelne jõud pinnaühiku kohta. Fikseeritud objektile mõjuv pöördemoment võib samuti põhjustada nihkepinget. Määratluse järgi võivad mitte ainult tahked ained, vaid ka vedelikud põhjustada nihkepinget. Objektidel on omadus, mida nimetatakse nihkejõuks, mis ütleb meile, kui kaugele objekt antud nihkepinge korral väändub. See sõltub objekti kujust, suurusest, materjalist ja temperatuurist. Konstruktsioonide nihkepinged ja autotehnika mängivad disaini kujundamisel ja teostamisel peamist rolli.