Inhalt

• Ze trëppelen
• Method 1 vun 2: Eng méi rau Uewerfläch kreéieren
• Method 2 vun 2: Erhéicht de Widderstand an enger Flëssegkeet oder engem Gas
• Warnungen

Hutt Dir Iech scho gefrot firwat Är Hänn waarm ginn wann Dir se séier matenee reift oder firwat Dir tatsächlech e Feier maache kënnt andeems Dir zwee Stécker matenee reift? D'Äntwert ass Reibung! Wann zwou Flächen géigesäiteg reiben, entgéintwierke se sech géigesäiteg op mikroskopeschem Niveau. Dëse Widderstand wäert Energie a Form vun Hëtzt generéieren, mat där Dir Är Hänn waarm maache kënnt, e Feier maacht, asw. Wat méi grouss d'Reibung ass, wat méi Energie fräigelooss gëtt, also wësse wéi Dir d'Reibung tëscht zwee bewegt erhéicht. Deeler an engem mechanesche System ginn Iech am Fong d'Méiglechkeet vill Hëtzt ze generéieren!

Ze trëppelen

Method 1 vun 2: Eng méi rau Uewerfläch kreéieren

1. Erstellt méi "rau" oder klebrig Kontaktpunkten. Wann zwee Material géigesäiteg rutschen oder reiben, kënnen dräi Saache passéieren: kleng Ecken, Splécken an Onregelméissegkeeten op der Uewerfläch kënne fänken; eng oder zwou Fläche kënne sech als Äntwert op d'Bewegung verformen; an, schliisslech kënnen d'Atomer an all Uewerfläch matenee interagéieren. Fir praktesch Zwecker maachen all dräi dës déiselwecht Saach: Reibung kreéieren. Uewerflächen eraushuelen déi schleifend sinn (wéi Sandpapier), verformt (wéi Gummi), oder pecheg (wéi Pech, asw.) Ass en einfache Wee fir Reiwung ze erhéijen.
   • Technesch Léierbicher an ähnlech Ressourcen kënne grouss Hëllefsmëttel fir Material auswielen fir ze benotzen fir méi Reibung ze maachen. Déi meescht Standard Baumaterial hunn e bekannten "Reibungskoeffizient" - dat heescht e Mooss wéi vill Reibung entsteet zesumme mat anere Flächen. D'Koeffiziente vun der Reibung fir nëmmen e puer bekannte Materialien ginn hei ënnendrënner opgezielt (e méi héije Wäert bedeit eng méi héich Reibung):
   • Aluminium op Aluminium: 0,34
   • Holz op Holz: 0,129
   • Trocken Beton op Gummi: 0,6-0,85
   • Naass Beton op Gummi: 0,45-0,75
   • Eis op Äis: 0.01
2. Dréckt déi zwou Flächen méi haart mateneen. Eng Basisdefinitioun an der Physik seet datt d'Reibung, déi en Objet duerchgeet, proportionell zu der normaler Kraaft ass (fir eis Zwecker ass dës Kraaft gläich wéi déi mat där den Objet géint deen aneren dréckt). Dëst bedeit datt d'Reibung tëscht zwou Flächen erhéicht ka ginn wann d'Surfacë mat méi Kraaft zesumme gedréckt ginn.
   • Wann Dir jeemools Bremsdisken benotzt hutt (zum Beispill déi op engem Auto oder Vëlo) da hutt Dir dëse Prinzip an Aktioun gesinn. An dësem Fall, andeems d'Bremsen gedréckt ginn, ginn e Set vu Reibungsgeneréierende Blöcke géint Metalkscheiwen gedréckt, déi un d'Rieder befestegt sinn. Wat Dir méi haart op d'Brems gedréckt, ëmsou méi schwéier ginn d'Späre géint d'Disks gedréckt an et gëtt méi Reibung. Dëst erlaabt Iech de Gefier séier ze stoppen, awer och vill Hëtzt fräisetzt, dofir sinn d'Bremsystemer no schwéierer Bremsung dacks ganz waarm.
3. Stop all relativ Bewegung. Dëst bedeit datt wann eng Uewerfläch relativ zu enger anerer réckelt, da stoppt Dir se. Sou wäit hu mir eis konzentréiert op dynamesch (oder "rutschen") Reibung - d'Reibung déi geschitt wann zwee Objeten oder Flächen géinteneen reiwen. Tatsächlech ass dës Form vu Reibung anescht wéi statesch Reibung - d'Reibung déi geschitt wann en Objet ufänkt sech géint en aneren Objet ze beweegen. Am Wesentlechen ass d'Reibung tëscht zwee Objeten am gréissten wann se ufänken sech géigesäiteg ze bewegen. Wann se a Bewegung sinn, da geet d'Reibung erof. Dëst ass ee vun de Grënn firwat et schwéier ass e schwéieren Objet ze beweegen wéi et ze halen.
   • Fir den Ënnerscheed tëscht statescher an dynamescher Reibung z'observéieren, probéiert de folgenden einfachen Experiment: Plaz e Stull oder aner Miwwelstéck op engem glatte Buedem an Ärem Heem (net op en Teppech oder Teppech). Gitt sécher datt d'Miwwelen keng schützend "Knäpper" um Buedem hunn oder all aner Zort Material, déi et méi einfach maachen, um Buedem ze rutschen. Probéiert d'Miwwelen just dréckt schwéier genuch sou datt et fänkt un ze réckelen. Dir sollt bemierken datt wann d'Miwwelen ufänken ze bewegen, gëtt et direkt vill méi einfach ze drécken. Dëst ass well déi dynamesch Reibung tëscht Miwwelen a Buedem méi kleng ass wéi déi statesch Reibung.
4. Ewechzehuelen Flëssegkeeten aus tëscht Fläch. Flëssegkeete wéi Ueleg, Fett, Petrol Gelee, etc., kënne Reiwung tëscht Objeten an Uewerflächen däitlech reduzéieren. Dëst ass well d'Reibung tëscht zwee Feststoffer normalerweis vill méi héich ass wéi déi tëscht Feststoffer an enger Flëssegkeet dertëscht. Fir d'Reibung ze erhéijen, kënnt Dir all méiglech Flëssegkeeten aus der Gleichung huelen, mat nëmmen "dréchen" Deeler déi Reibung verursaachen.
   • Probéiert de folgenden einfachen Experiment fir eng Iddi ze kréien a wéi engem Mooss Flëssegkeete Reiwung reduzéiere kënnen: Reift Är Hänn matenee wa se kal sinn an Dir wëllt se erwiermen. Dir sollt direkt fäeg sinn ze bemierken datt se méi waarm gi vum Reiben. Da gitt eng fair Betrag Lotioun op Är Handflächen a probéiert datselwecht erëm ze maachen. Et sollt net nëmme méi einfach sinn d'Hänn séier uneneen ze reiwen, awer Dir wäert och bemierken datt se manner waarm ginn.
5. Ewechzehuelen Rieder oder Trägere fir eng Rutschreibung ze schafen. Rieder, Trägere an aner "rullend" Objeten erliewen eng speziell Reibungsform genannt Rollereibung. Dës Reibung ass bal ëmmer manner wéi d'Reibung, déi entsteet andeems deeselwechten Objet iwwer de Buedem rutscht. - Dofir tendéieren dës Objeten ze rullen an net um Buedem ze rutschen. Fir d'Reibung an engem mechanesche System ze erhéijen, kënnt Dir d'Rieder, Trägere asw ewechhuelen, sou datt d'Deeler géintenee rutschen, net rullen.
   • Bedenkt zum Beispill den Ënnerscheed tëscht engem schwéiere Gewiicht iwwer de Buedem an enger Kutsch géint e gläichwäertegt Gewiicht an enger Kutsch ze zéien. E Won huet Rieder, also ass et méi einfach ze zéien wéi eng Kutsch, déi laanscht de Buedem zitt a wärend vill Rutschreibung generéiert.
6. Erhéijung vun der Viskositéit. Staark Objete sinn net déi eenzeg Saachen déi Reibung kënne schafen. Flësseg Substanzen (Flëssegkeeten a Gase wéi Waasser a Loft, respektiv) kënnen och Reibung schafen. De Betrag vun der Reibung, déi eng Flëssegkeet generéiert wann se laanscht e Feststoff fléisst, hänkt vu verschiddene Faktoren of. Ee vun deenen einfachsten ze kontrolléieren ass Viskositéit - dat ass wat allgemeng als "Déck" bezeechent gëtt. Generell wäerte Flëssegkeete mat héijer Viskositéit (déi "déck", "klebrig", asw.) Méi Reibung verursaache wéi Flëssegkeeten déi manner viskos sinn (déi si "glat" a "flësseg").
   • Zum Beispill, betruecht den Ënnerscheed an der Ustrengung déi Dir maache musst wann Dir Waasser duerch e Stréi bléist versus Hunneg duerch e Stréi bléist. Waasser ass net ganz viskos a wäert sech liicht duerch de Stréi réckelen. Hunneg ass vill méi schwéier duerch e Stréi ze blosen. Dëst ass well déi héich Viskositéit vum Hunneg vill Widderstand generéiert an doduerch Reibung gëtt wann et duerch e schmuele Rouer wéi e Stréi geblosen ass.

Method 2 vun 2: Erhéicht de Widderstand an enger Flëssegkeet oder engem Gas

1. Erhéicht d'Viskositéit vun der Flëssegkeet. De Medium duerch deen en Objet reest ausübt eng Kraaft op den Objet deen als e Ganzt probéiert d'Reibungskraaft op den Objet ze annuléieren. Wat méi dichteg eng Flëssegkeet ass (an dofir méi viskos), wat méi lues en Objet duerch dës Flëssegkeet ënner dem Afloss vun enger bestëmmter Kraaft plënnert. Zum Beispill: e Marber fällt duerch d'Loft vill méi séier wéi duerch Waasser, an duerch Waasser méi séier wéi duerch Sirop.
   • Viskositéit vun de meeschte Flëssegkeete kann erhéicht ginn andeems d'Temperatur erofgesat gëtt. Zum Beispill: e Marber fällt méi lues duerch kale Sirop wéi duerch Sirop bei Raumtemperatur.
2. Erhéicht d'Gebitt ausgesat an d'Loft. Wéi uewen uginn, kënne flësseg Substanze wéi Waasser a Loft Reiwung generéieren wa se laanscht Feststoffer fléissen. D'Reibungskraaft, déi en Objet erlieft beim Plënneren duerch e flëssege Substanz nennt sech Widderstand (ofhängeg vum Medium, dëst gëtt och "Loftwidderstand", "Waasserbeständegkeet", asw. Genannt.) Eng vun den Eegeschafte vum Widderstand ass datt en Objet mat engem gréissere Querschnitt - dat ass en Objet mat engem méi grousse Profil wéi et sech duerch d'Flëssegkeet beweegt - erlieft méi Widderstand. Dëst gëtt der Flëssegkeet méi Uewerfläch fir géint ze drécken, wat d'Reibung um Objet erhéicht wéi se sech doduerch beweegt.
   • Stellt Iech vir, datt e Kiesel an e Blat Pabeier all ee Gramm weien. Wa mir allebéid zur selwechter Zäit fale loossen, fällt de Kiesel riicht erof wärend de Pabeier lues erof dréit. Dëst ass wou Dir d'Loftwiderstands an der Hand gesitt - d'Loft dréckt géint déi grouss, breet Uewerfläch vum Pabeier a schaaft Widderstand an de Pabeier fällt vill méi lues erof wéi de Kiesel, deen e relativ enke Querschnitt huet.
3. Wielt eng Form mat méi grousser Resistenz. Och wann de Querschnitt vun engem Objet e gudden ass allgemeng ass eng Indikatioun vun der Gréisst vum Widderstand, a Wierklechkeet sinn d'Widderstandsrechnunge vill méi komplizéiert. Verschidde Forme behuelen sech op verschidde Weeër an de Flëssegkeete wou se duerchgoen - dat heescht datt verschidde Formen (z. B. flaach Placken) méi resistent si wéi anerer (z. B. Sphären) aus demselwechte Material. Well d'Mooss fir d'relativ Magnitude vun der Loftwiderstand och "Drag Koeffizient" genannt gëtt, gëtt gesot datt Forme mat enger grousser Loftresistenz e méi héije Koeffizient hunn.
   • Betruecht zum Beispill d'Flilleke vun engem Fliger. D'Form vun engem typesche Fligel vun engem Fliger nennt een Loftopklärung. Dës glat, schmuel a gerundelt Form beweegt sech einfach duerch d'Loft. Den Drag Koeffizient ass ganz niddereg - 0,45. Op där anerer Säit kënnt Dir Iech virstellen datt e Flillek schaarf Wénkelen huet, blockfërmeg ass oder ausgesäit wéi e Prisma. Dës Flilleke generéiere vill méi Reibung well si generéiere vill Widderstand am Fluch. Prismen hunn also e méi groussen Zuchkoeffizient wéi Flillekeprofiler - ongeféier 1.14.
4. Maacht den Objet manner streamlined. En anert Phänomen am Zesummenhang mat de verschiddenen Drag Koeffizienten vun de verschiddene Formen ass datt Objete mat enger méi grousser, méi quadratescher "Foire" generell méi Drag generéiere wéi aner Objeten. Dës Objete bestinn aus graffe, riichte Linnen a schmuele meeschtens net no hannen. Op der anerer Säit, streamlined Objete sinn dacks méi gerundéiert an no hannen zeréckgezunn - wéi de Kierper vun engem Fësch.
   • Zum Beispill, de Wee wéi den duerchschnëttleche Familljenauto hautdesdaags am Verglach mam selwechten Typ viru Joerzéngten entwéckelt ass. Fréier waren d'Autoe vill méi blockéiert an hu vill méi riicht a rechteckeg Linnen. Haut sinn déi meescht Familljenautoe vill méi streamlined an, zu engem groussen Deel, sanft gerundelt. Dëst gëtt op Zweck gemaach - eng streamlined Form heescht datt en Auto manner Drag erlieft, wat den Effort vum Motor reduzéiert fir den Auto ze bewegen (a reduzéiert de Gasstand).
5. Benotzt Material dat manner Loft duerchléisst. Verschidde Materialien erlaben Flëssegkeeten a Gasen duerchzeginn. An anere Wierder, et gi Lächer fir datt d'Flëssegkeet duerchgeet. Dëst garantéiert datt d'Uewerfläch vum Objet géint deen d'Flëssegkeet dréckt gëtt méi kleng, sou datt et manner Widderstand ass.Dëse Besëtz bleift valabel och wann d'Lächer mikroskopesch sinn - soulaang d'Lächer grouss genuch sinn fir Flëssegkeet / Loft duerchzeginn, gëtt de Widderstand reduzéiert. Dofir Fallschirmer, entwéckelt fir vill Loftwidderstand ze generéieren an doduerch d'Geschwindegkeetsfall vun engem oder eppes ze reduzéieren, sinn aus staarkem, liicht Seid oder Nylon an net Kotteng- oder Kaffifilter.
   • Fir e Beispill vun dëser Eegeschaft an Aktioun ze ginn, denkt un wat mat engem Pingpong Fliedermaus geschitt wann Dir e puer Lächer dran dréckt. Et gëtt da vill méi einfach de Paddel séier ze réckelen. D'Lächer erlaben d'Loft duerchzezéien beim Schaukel vum Paddel, wat de Widderstand staark reduzéiert an de Paddel méi séier beweegt.
6. Erhéijung vun der Geschwindegkeet vum Objet. Schlussendlech, onofhängeg vun der Form vun engem Objet oder wéi permeabelt d'Material aus deem et ass, wäert de Widderstand, mat deem et begéint, ëmmer eropgoe wann e méi séier geet. Wat méi séier en Objet bewegt, wat méi flësseg muss sech bewegen, wat dann de Widderstand erhéicht. Objete mat ganz héijer Geschwindegkeet kënne ganz héich Reibung erliewen wéinst der héijer Resistenz, sou datt dës Objete normalerweis do gestreamt ginn oder soss fale se auserneen duerch d'Kraaft vum Widderstand.
   • Betruecht de Lockheed SR-71 "Blackbird", en experimentelle Spiounsfliger deen am Kale Krich gebaut gouf. De Blackbird, dee mat Geschwindegkeete méi grouss wéi de Mach 3.2 fléie konnt, ass mat extremer Resistenz vun dësen héije Geschwindegkeete gestouss, trotz sengem streamlinéierten Design - extrem genuch fir de Metallfuselage vum Fliger auszebauen wéinst der Hëtzt duerch Reiwung aus der Loft wärend dem Fluch. .

Warnungen

• Extrem héich Reibung ka vill Energie a Form vun Hëtzt fräisetzen! Zum Beispill, Dir wëllt wierklech net d'Bremsblech vun Ärem Auto beréieren nodeems Dir schwéier op d'Brems geschloen hutt!
• Déi grouss Kräfte verëffentlecht wann se duerch eng Flëssegkeet geschleeft kënne strukturell Schied un deem Objet verursaachen. Zum Beispill, wann Dir déi flaach Säit vun engem dënnem Stéck Sperrholz an d'Waasser stécht wärend Dir mat engem Speedboot kräizt, da sidd d'Chance datt en zerklengert gëtt.