הבדלים בין גרסאות בדף "חיכוך"
| שורה 1: | שורה 1: | ||
'''חיכוך''' הוא שם כללי לכוחות הנוצרים כתוצאה מתנועה של גוף על משטח והם ניצבים למשטח המגע בינהם. כוח החיכוך עושה עבודה ההופכת לחום או לשינוי צורה של המשטח ([[ריכוז_מאמצים#עקומת מאמץ-מעוות|מעוות פלסטי]]). | '''חיכוך''' הוא שם כללי לכוחות הנוצרים כתוצאה מתנועה של גוף על משטח והם ניצבים למשטח המגע בינהם. כוח החיכוך עושה עבודה ההופכת לחום או לשינוי צורה של המשטח ([[ריכוז_מאמצים#עקומת מאמץ-מעוות|מעוות פלסטי]]). | ||
| + | |||
| + | כוח החיכוך, מופעל באיזור מגע בין שני גופים והוא תלוי בשני דברים. הראשון הוא מקדם החיכוך והשני הוא הכוח המופעל בניצב למישור המגע. | ||
כוח החיכוך בין שני גופים מחושב על ידי הנוסחה: | כוח החיכוך בין שני גופים מחושב על ידי הנוסחה: | ||
| שורה 7: | שורה 9: | ||
כאשר: <math>\mu</math> הוא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע, | כאשר: <math>\mu</math> הוא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע, | ||
| − | <math>F_N</math> הוא הכוח הניצב למישור המגע בין שני הגופים. | + | <math>F_N</math> הוא הכוח הניצב למישור המגע בין שני הגופים. כאן מדובר לא על הכוח באופן כללי, אלא על על רכיב הכוח מופעל בניצב למשטח המגע בין שני הגופים. רכיב זה יהיה גדול ביותר כאשר הכוח מופעל בניצב ממש (ושווה לכוח הכללי), וככל שהזווית שונה מ 90° כך יקטן רכיב הכוח המופעל בניצב למישור (ויגדל הרכיב המופעל במקביל). דוגמה לכך אנו מכירים מנעלי הטיפוס: ככל שהאחיזה עליה אנו עומדים משופעת יותר, כך החיכוך קטן. סיכוי טוב ביותר להחליק הוא על קיר אנכי ללא אחיזה. כדי למנוע החלקה אנו נשענים לאחור באופן אינסטינקטיבי, כך שמופעל כוח גדול יותר בניצב לקיר ולא במקביל לו. |
חשוב להזכיר כי: | חשוב להזכיר כי: | ||
גרסה מ־05:18, 26 באוקטובר 2007
חיכוך הוא שם כללי לכוחות הנוצרים כתוצאה מתנועה של גוף על משטח והם ניצבים למשטח המגע בינהם. כוח החיכוך עושה עבודה ההופכת לחום או לשינוי צורה של המשטח (מעוות פלסטי).
כוח החיכוך, מופעל באיזור מגע בין שני גופים והוא תלוי בשני דברים. הראשון הוא מקדם החיכוך והשני הוא הכוח המופעל בניצב למישור המגע.
כוח החיכוך בין שני גופים מחושב על ידי הנוסחה:
[math]F_f=\mu F_N[/math].
כאשר: [math]\mu[/math] הוא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע,
[math]F_N[/math] הוא הכוח הניצב למישור המגע בין שני הגופים. כאן מדובר לא על הכוח באופן כללי, אלא על על רכיב הכוח מופעל בניצב למשטח המגע בין שני הגופים. רכיב זה יהיה גדול ביותר כאשר הכוח מופעל בניצב ממש (ושווה לכוח הכללי), וככל שהזווית שונה מ 90° כך יקטן רכיב הכוח המופעל בניצב למישור (ויגדל הרכיב המופעל במקביל). דוגמה לכך אנו מכירים מנעלי הטיפוס: ככל שהאחיזה עליה אנו עומדים משופעת יותר, כך החיכוך קטן. סיכוי טוב ביותר להחליק הוא על קיר אנכי ללא אחיזה. כדי למנוע החלקה אנו נשענים לאחור באופן אינסטינקטיבי, כך שמופעל כוח גדול יותר בניצב לקיר ולא במקביל לו.
חשוב להזכיר כי:
- אין בנוסחה ביטוי לשטח המגע או לצורתו או לאופי פני השטח. כאן יש התייחסות רק לחיכוך בין גופים מוצקים.
- כוח החיכוך הפועל על גוף הנמצא בתנועה בתוך נוזל או גז מחושב אחרת. כוח זה נקרא גרר והוא תלוי בעיקר במהירות התנועה ובגיאומטריה של הגוף.
החיכוך מתנהג באופן דומה עבור מגוון רחב של חומרים. אבל הנוסחה לחישובו היא אמפירית, כלומר מבוססת על ניסויים ומדידה, אך אינה קשורה לעקרונות יסודיים ויש לה יוצאים מן הכלל.
מבדילים בין סוגים שונים של תצורות בהן כוח החיכוך מופיע:
חיכוך סטטי - הוא כוח החיכוך בין שני גופים שאינם בתנועה זה יחסית לזה.
חיכוך דינאמי - הוא כוח החיכוך בין גופים בתנועה. כוח החיכוך הדינאמי כמעט אינו תלוי במהירות ההחלקה.
חיכוך גלגול - הוא כוח החיכוך בין משטח ובין גוף עגול המתגלגל עליו.
בדרך כלל חיכוך סטטי קטן מחיכוך דינאמי.
בטיפוס יש משמעות רבה לחיכוך. מספר דוגמאות:
חיכוך בנעלי טיפוס
חיכוך של נעלי טיפוס על סלע כמו בסמירינג וברידג'ינג, הוא קצת משונה, ומתנהג קצת כמו חיכוך בין מוצקים שתואר קודם, אבל לא בדיוק. הגומי ממנו עשוייה הסוליה הוא מבחינה פיזיקלית נוזל. אמנם נוזל סמיך מאד, אבל נוזל. בזורמים (נוזלים וגאזים) החיכוך תלוי בכמה דברים: מקדם החיכוך, צמיגות הנוזל, וגם מהירות הזרימה.
גם בטיפוס קירות תלולים, כאשר נשתמש בעיקר באחיזות ברורות, שניתן לעמוד עליהן, כמו מדפונים, יש שימוש לעיתים קרובות באחיזות חיכוך לרגלים, וגם אז, נשאף להרחיק את הגוף מן הסלע כדי להגדיל את החיכוך, למרות שהעומס על הידיים ופלג הגוף העליון יגדל.
חיכוך באבני עיגון
אבני עיגון המבוססות על חיכוך כמו פרנדים.
תרמו לדף זה: מיכה יניב ואחרים...
