Hõõrdumine vs lõikamine
Hõõrdumine ja nihkepinge on kaks nähtust, mis on seotud aine mehaanikaga. Väga oluline on hästi mõista nii hõõrde- kui ka nihkepingeid, 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 igapäevaelus. Kui neid jõude poleks, ei saaks me enamikku igapäevasest tööst ära teha. Selles artiklis käsitleme hõõrde- ja nihkepinge olemasolu, hõõrde- ja nihkepinge õigeid ja ühiseid määratlusi, nende rakendusi ja arvutusmeetodeid, sarnasusi ja lõpuks erinevusi.
Hõõrdumine
Hõõrdumine on ilmselt kõige levinum takistusjõud, mida me iga päev kogeme. Hõõrdumine tekib kahe kareda pinna kokkupuutel. Hõõrdumisel on viis režiimi. Kuivhõõrdumine, mis tekib kahe tahke keha vahel, vedeliku hõõrdumine, mida tuntakse ka viskoossusena, määritud hõõrdumine, kus kaks tahket ainet on eraldatud vedela kihiga, naha hõõrdumine, mis vastandub vedelikus liikuvale tahkele ainele, ja sisehõõrdumine, mis põhjustab tahke aine sisemiste komponentide hõõrdumist. Kuid terminit "hõõrdumine" kasutatakse kõige sagedamini kuivhõõrdumise asemel. Selle põhjuseks on karedad mikroskoopilised õõnsused igal pinnal, mis sobivad üksteisega ja keelduvad liikumast. Kahe pinna vaheline kuivhõõrdumine sõltub hõõrdetegurist ja objektile mõjuva tasapinna suhtes normaalsest reaktiivjõust. Maksimaalne staatiline hõõrdumine kahe pinna vahel on veidi suurem kui dünaamiline hõõrdumine. Tuleb märkida, et kuigi hõõrdumine sõltub normaalsest reaktiivjõust, on see pinna suhtes alati puutuja, seega reaktiivjõu suhtes normaalne.
Nõgemispinge
Nõgemispinge on deformatsioonijõud. Kui jõudu rakendatakse tahke pinna suhtes tangentsiaalselt, kipub tahke aine "väänduma". Selleks peab tahke aine olema fikseeritud nii, et see ei saaks liikuda jõu suunas. Nihkepinge ühik on njuuton ruutmeetri kohta või üldtuntud kui Pascal. Teame, et Pascal on ka rõhu ühik. Kuid rõhu määratlus on pinna suhtes normaalne jõud jagatud pindalaga, samas kui nihkepinge määratlus on pinnaga paralleelne jõud pindalaühiku kohta. Fikseeritud objektile mõjuv pöördemoment võib samuti tekitada nihkepinget. Definitsiooni järgi võib nihkepinge olla mitte ainult tahketel ainetel, vaid ka vedelikel. Objektidel on omadus, mida nimetatakse nihkemooduliks, mis ütleb meile, kui kaugele objekt antud nihkepinge korral väändub. See sõltub objekti kujust, suurusest, materjalist ja temperatuurist. Konstruktsioonide ja autotehnika nihkepinge mängib disaini kavandamisel ja elluviimisel peamist rolli.
Mis vahe on hõõrdumise ja nihke vahel?
• Hõõrdumine võib olla nihkepinge põhjuseks.
• Hõõrdumist mõõdetakse njuutonites, nihkepinget aga Pascalis.
• Hõõrdumine on jõud, nihkepinge aga jõud pindalaühiku kohta.
• Hõõrdumine sõltub mõlemast kontaktpinnast, samas kui nihkepinge sõltub ainult pinnaga paralleelsest jõust pindalaühiku kohta.
