Staatiline vs libisemishõõrdumine
Kui toimub suhteline liikumine või katse kahe kokkupuutepinna vahel, tekivad liikumisele vastandlikud jõud. Üldiselt nimetatakse neid jõude hõõrdumiseks. Hõõrdumine toimub tahkete pindade, vedelate pindade ja vedelate/tahkete pindade vahel. Hõõrdumist vedeliku sees nimetatakse viskoossuseks. Selle artikli arutelu keskendub peamiselt tahketele pindadele mõjuvatele hõõrdejõududele.
Makroskoopilisel skaalal omistatakse hõõrdejõudude päritolu kehade ebakorrapärastele pindadele. Kui väikesed pinna ebakorrapärasused, nagu praod ja eendid pinnal, on allutatud suhtelisele liikumisele, takistavad need üksteise liikumist, tekitades reaktsioonijõude. On seadused, mis selgitavad hõõrdejõudude käitumist.
1. Kui kaks pinda puutuvad kokku ja liiguvad suhteliselt või püüavad seda teha, on kokkupuutepunktis kehale mõjuv hõõrdejõud keha liikumisele vastupidine.
2. Kui kehadele mõjuvatest hõõrdejõududest piisab kehade tasakaalus hoidmiseks, siis nimetatakse hõõrdejõude piiravaks hõõrdumiseks ja hõõrdumise suuruse saab leida tasakaalust lähtudes.
3. Piirava hõõrdumise ja normaalreaktsiooni suhe kahe pinna vahel sõltub ainetest, millest pinnad koosnevad, ja pindade olemusest, mitte normaalreaktsiooni suurusest. Suhet nimetatakse hõõrdeteguriks.
4. Piirava hõõrdumise suurus ei sõltu kahe pinna kokkupuutepinnast.
5. Liikumisel on hõõrdejõud vastupidine liikumissuunale ja ei sõltu kiirusest. Hõõrdejõu ja pindade vahelise normaalse reaktsiooni suhe jääb konstantseks ja pisut väiksemaks kui piirhõõrdejuhtumi korral.
Mikroskoopiliselt omistatakse hõõrdejõudude päritolu molekulide elektromagnetväljade vahelistele tõukejõududele.
Mis on staatiline hõõrdumine?
Kui keha on staatilises (statsionaarses) olekus, nimetatakse kehale mõjuvaid hõõrdejõude staatilisteks hõõrdejõududeks. Sel juhul on kehale mõjuvate välisjõudude vektorsumma võrdne hõõrdejõudude suurusega, kuid vastupidine; seega püsib keha tasakaalus. Hõõrdejõud suurenevad võrdeliselt kehale mõjuva välisjõuga, kuni see jõuab piirini ja hakkab liikuma. Maksimaalne staatiline hõõrdumine on piirav hõõrdumine.
Hõõrdumine ei sõltu kahe pinna kokkupuutealast ning sõltub materjalist ja keha olemusest. Kui tekkiv välisjõud ületab piirava hõõrdumise, hakkab keha liikuma.
Mis on libisev (dünaamiline) hõõrdumine?
Kui keha liigub, nimetatakse kehale mõjuvaid hõõrdejõude dünaamilisteks hõõrdejõududeks. Dünaamiline hõõrdejõud ei sõltu kiirusest ja kiirendusest. Hõõrdejõu ja pindade vahelise normaaljõu suhe jääb samuti konstantseks, kuid veidi väiksemaks kui piirava hõõrdumise suhe.
Mis vahe on staatilisel hõõrdumisel ja libiseval (dünaamilisel) hõõrdumisel?
• Staatilise hõõrdetegur on veidi kõrgem kui dünaamilise hõõrdetegur
• Staatiline hõõrdumine varieerub võrdeliselt välisjõududega, samas kui libisevad (dünaamilised) hõõrdejõud jäävad konstantseks, sõltumata kiirusest ja kiirendusest (ja sellest tulenevast välisjõust).
