Sự khác biệt giữa ma sát và cắt

Mục lục:

Sự khác biệt chính - Ma sát và cắt
Ma sát là gì
Shear là gì
Sự khác biệt giữa ma sát và cắt

Sự khác biệt chính - Ma sát và cắt

Ứng suất ma sát và ứng suất cắt là hai hiện tượng được nghiên cứu đặc biệt trong ngành chế tạo ô tô, cơ khí chế tạo, kỹ thuật dân dụng và động lực học chất lỏng. Ma sát là lực chống lại chuyển động tương đối của hai vật (hay xu hướng chuyển động) tiếp xúc với nhau. Ngược lại, ứng suất cắt là ứng suất gây ra bởi một lực. Đây là sự khác biệt chính giữa ma sát và ứng suất cắt.

Bài báo này giải thích,

1. Ma sát là gì? - Định nghĩa, Tính toán, Tính năng và Thuộc tính

2. Ứng suất cắt là gì? Định nghĩa, Tính toán, Tính năng và Thuộc tính

3. Sự khác biệt giữa Ma sát và Cắt là gì?

Ma sát là gì

Ma sát là một trong những loại lực phổ biến nhất mà chúng ta gặp phải trong cuộc sống hàng ngày. Bạn không thể đi trên bề mặt không có ma sát. Bạn không thể dừng xe nếu không có ma sát giữa lốp và đường. Chúng tôi sẽ phải vật lộn với nhiều thách thức quan trọng khác nếu không có xích mích. Ví dụ, các thiên thạch đi vào bầu khí quyển thường bốc cháy do ma sát giữa không khí và thiên thạch. Nhưng thiên thạch sẽ trực tiếp va vào Trái đất nếu không có ma sát giữa không khí và thiên thạch. Một thế giới không có xích mích không phải là một nơi có thể sống được.

Khi hai cơ thể tiếp xúc với nhau, chúng có xu hướng di chuyển tương đối với nhau; các lực tác động giữa hai bề mặt chống lại xu hướng chuyển động này. Nếu hai vật thể chuyển động tương đối với nhau, lực tác động giữa các bề mặt tiếp xúc sẽ chống lại chuyển động tương đối của hai vật thể. Những lực chống lại xu hướng chuyển động hoặc chuyển động tương đối được gọi là lực ma sát. Lực ma sát luôn tác dụng ngược chiều với chiều chuyển động (hoặc ngược chiều với chiều chuyển động).

Các lực ma sát tác dụng theo phương tiếp tuyến với các bề mặt trong khi các phản lực pháp tuyến tác dụng vuông góc với các bề mặt. Nói cách khác, phản lực pháp tuyến và lực ma sát xảy ra vuông góc với nhau. Độ lớn của lực ma sát (F) giữa hai bề mặt tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến. Nó có thể được biểu thị bằng toán học như F = μR trong đó R là độ lớn của phản ứng bình thường.

Lực ma sát không chỉ tác động giữa các bề mặt rắn mà còn giữa các lớp rắn-lỏng, rắn-không khí, lỏng-lỏng, lỏng-không khí và không khí.

Có ba trạng thái của lực ma sát cụ thể là; trạng thái tĩnh, giới hạn và động. Các lực ma sát tĩnh là lực tác dụng khi hai vật không chuyển động so với nhau. Lực ma sát tác dụng khi một vật bắt đầu chuyển động so với vật kia được gọi là hạn chế lực ma sát. Lực ma sát tác dụng lên một vật đang chuyển động so với vật kia được gọi là lực ma sát động. Độ lớn của lực ma sát giới hạn là giá trị lớn nhất của độ lớn của lực ma sát có thể phát triển giữa hai vật. Do đó, lực ma sát động nhỏ hơn một chút so với lực ma sát giới hạn.

Trong các ứng dụng, các bộ phận chuyển động của dụng cụ cơ khí và các thiết bị khác có xu hướng bị mòn do ma sát. Do đó, các phương pháp khác nhau được sử dụng để giảm ma sát, đặc biệt là trong kỹ thuật ô tô.

Shear là gì

Ứng suất phát sinh khi lực cắt tác dụng lên một vật hoặc chất lỏng. Ví dụ, hãy xem xét hai hộp tiếp xúc với nhau. Nếu bạn đẩy một trong hai hộp trong khi hộp kia đang được kéo (như thể hiện trong hình 01), lực cắt sẽ tác động dọc theo bề mặt tiếp xúc của mỗi hộp. Kết quả là, mỗi bề mặt tiếp xúc sẽ trải qua một lực cắt do lực cắt gây ra. Thành phần của ứng suất cắt tiếp tuyến với bề mặt được gọi là ứng suất cắt trong khi thành phần thông thường được gọi là ứng suất pháp. Ứng suất cắt có thể được định nghĩa là lực cắt tác dụng, chia cho diện tích mặt cắt ngang. Nó có thể được biểu thị bằng toán học như

τ = F / A

F- Lực cắt tác dụng lên vật

A- Diện tích mặt cắt ngang của vật (chất lỏng) song song với lực tác dụng

Độ bền cắt là ứng suất cắt lớn nhất mà vật liệu có thể chịu được mà không bị hỏng. Vì vậy, ứng suất cắt là một yếu tố quan trọng trong cơ khí và dân dụng.

Trong động lực học chất lỏng, ứng suất cắt là một trong những thuật ngữ kỹ thuật thường được sử dụng. Bản chất của một chất lỏng nhất định xác định cách ứng suất cắt ảnh hưởng đến chất lỏng đó. Trong chất lỏng Newton, ứng suất cắt tỷ lệ thuận với tốc độ biến dạng, nếu nó là dòng chảy tầng. Do đó, đối với chất lỏng Newton, ứng suất cắt (τ) có thể được biểu thị bằng

τ = η (∂v / ∂y)

Ở đâu;

v- Vận tốc của chất lỏng ở độ cao ‘y’ tính từ biên

y- Chiều cao từ ranh giới

η- Độ nhớt của chất lỏng (hằng số tỷ lệ)