Różnica między tarciem a ścinaniem

Tarcie vs ścinanie

Tarcie i naprężenie ścinające to dwa zjawiska związane z mechaniką materii. Bardzo ważne jest dobre zrozumienie zarówno tarcia, jak i naprężenia ścinającego, aby uzyskać dobre zrozumienie takich dziedzin, jak elektrotechnika, inżynieria samochodowa, inżynieria mechaniczna i wszelkie inne istotne dziedziny. Zarówno tarcie, jak i naprężenie ścinające odgrywają ważną rolę w naszym codziennym życiu. Gdyby nie te siły, nie bylibyśmy w stanie wykonać większości pracy, którą wykonujemy codziennie. W tym artykule omówimy, czym są tarcie i naprężenia styczne, właściwe i wspólne definicje tarcia i naprężenia styczne, ich zastosowania i metody obliczania, podobieństwa i wreszcie ich różnice.

Tarcie

Tarcie jest prawdopodobnie najczęstszą siłą oporową, jakiej doświadczamy na co dzień. Tarcie jest spowodowane kontaktem dwóch szorstkich powierzchni. Tarcie ma pięć trybów. Tarcie suche, które występuje między dwoma ciałami stałymi, tarcie płynne, znane również jako lepkość, tarcie smarowane, w którym dwie substancje stałe są oddzielone warstwą cieczy, tarcie skórne, które przeciwdziała ruchomemu ciału stałemu w cieczy, i tarcie wewnętrzne, które powoduje tarcie wewnętrznych elementów bryły. Jednak termin „tarcie” jest najczęściej używany zamiast tarcia suchego. Jest to spowodowane szorstkimi mikroskopijnymi wgłębieniami na każdej z powierzchni, dopasowującymi się do siebie i odmawiającymi ruchu. Tarcie na sucho między dwiema powierzchniami zależy od współczynnika tarcia i siły reakcji normalnej do płaszczyzny działającej na obiekt. Maksymalne tarcie statyczne między dwiema powierzchniami jest tylko nieco wyższe niż tarcie dynamiczne. Należy zauważyć, że chociaż tarcie zależy od normalnej siły reaktywnej, zawsze jest styczne do powierzchni, a tym samym normalne do siły reaktywnej.

Naprężenie ścinające

Naprężenie ścinające jest siłą odkształcającą. Kiedy siła przyłożona jest stycznie do litej powierzchni, bryła ma tendencję do „skręcania”. Aby tak się stało, bryła musi być przymocowana, aby nie mogła poruszać się w kierunku siły. Jednostką naprężenia ścinającego jest kwadrat Newtona na metr kwadratowy lub powszechnie znany jako Pascal. Wiemy, że Pascal jest również jednostką ciśnienia. Jednak definicja ciśnienia jest siłą prostą do powierzchni podzieloną przez powierzchnię, podczas gdy definicja naprężenia ścinającego jest siłą równoległą do powierzchni na jednostkę powierzchni. Moment obrotowy działający na nieruchomy przedmiot może również wytwarzać naprężenie ścinające. Z definicji naprężenia ścinające mogą mieć nie tylko ciała stałe, ale także płyny. Obiekty mają właściwość zwaną modułem ścinania, która mówi nam, jak daleko obiekt skręci się dla danego naprężenia ścinającego. Zależy to od kształtu, wielkości, materiału i temperatury przedmiotu. Naprężenia ścinające konstrukcji i inżynieria samochodowa odgrywają główną rolę w projektowaniu i wdrażaniu projektu.