Inhalt

• Schrëtt
• Method 1 vun 2: Reibungskierper Surfaces
• Method 2 vun 2: Frontal Resistenz
• Tipps

Hutt Dir jeemools gefrot firwat Är Hänn waarm ginn wann Dir se géintenee reift, oder firwat Dir Feier maache kënnt andeems Dir zwee Holzstécker reift? D'Äntwert ass Reibung! Wann zwee Kierper relativ zuenee beweegen, erschéngt eng Reibungskraaft déi sou eng Bewegung verhënnert.Reibung kann dozou féieren datt Energie a Form vun Hëtzt fräigelooss gëtt, Hänn waarmt, opfälleg Feier, asw. Wat méi Reibung, méi Energie gëtt fräigelooss, also andeems Dir d'Reibung tëscht bewegende Deeler an engem mechanesche System erhéicht, kritt Dir vill Hëtzt!

Schrëtt

Method 1 vun 2: Reibungskierper Surfaces

1. 1 Wann zwee Kierper relativ zuenee beweegen, kënnen déi folgend dräi Prozesser optrieden: Onregelméissegkeeten op der Uewerfläch vu Kierper stéieren d'Beweegung vu Kierper relativ zueneen; eng oder béid Uewerfläche vum Kierper kënnen als Resultat vun esou Beweegung deforméieren; Atomer vun all Uewerfläch kënne matenee interagéieren. All dës Prozesser sinn am Optriede vu Reibung involvéiert. Dofir, fir d'Reibung ze erhéijen, wielt Kierper mat enger abrasiver Uewerfläch (wéi Sandpapier), enger deforméierbar Uewerfläch (sou wéi Gummi), oder enger Uewerfläch déi Klebebesëtzer huet (sou wéi plakeg).
   • Fir méi Informatioun iwwer d'Materialwahl fir d'Reiwung ze erhéijen, kuckt Tutorials oder Online Ressourcen. Fir allgemeng Material fannt Dir hir Reibungskoeffizienten (eng quantitativ Charakteristik vun der Kraaft, déi erfuerderlech ass fir ee Material iwwer d'Uewerfläch vun engem aneren ze rutschen oder ze beweegen). D'Reibungskoeffizienten vun e puer Materialer ginn hei ënnen opgezielt (wat méi héich de Koeffizient ass, wat méi grouss d'Reibung ass):
   • Aluminium zu Aluminium: 0.34
   • Holz bis Holz: 0.129
   • Dréchent Beton iwwer Gummi: 0,6-0,85
   • Naass Beton op Gummi: 0.45-0.75
   • Eis op Äis: 0,01
2. 2 Dréckt d'Kierper méi no beienee fir d'Reibung ze erhéijen, well d'Reibungskraaft proportional ass mat der Kraaft déi um Reibkierper handelt (d'Kraaft déi senkrecht op d'Beweegungsrichtung vun de Kierper relativ zuenee geriicht ass).
   • Denkt un Scheifbremsen an engem Auto. Wat Dir méi op d'Bremspedal dréckt, wat d'Bremsbelag méi géint d'Raddréck gedréckt gëtt, wat méi Reibung gëtt, a méi séier den Auto stoppt. Awer wat méi staark d'Reibung ass, wat méi Hëtzt fräigelooss gëtt, sou datt wann een haart bremst, d'Bremsbelag ganz waarm ginn.
3. 3 Wann ee Kierper a Bewegung ass, stoppen et. Bis elo hu mir d'Rutsche Reibung berécksiichtegt, déi geschitt wann Kierper relativ zuenee beweegen. Rutsche Reibung ass vill manner wéi statesch Reibung, dat heescht d'Kraaft déi iwwerwonne muss ginn fir zwee kontaktéierend Kierper a Bewegung ze setzen. Dofir ass et méi schwéier e schwéier Objet ze beweegen wéi et ze kontrolléieren wann et scho beweegt.
   • Maacht en einfachen Experiment fir den Ënnerscheed tëscht rutschen Reibung a statescher Reibung ze verstoen. Setzt Äre Stull op engem glatte Buedem (net Teppech). Vergewëssert Iech datt et kee Gummi oder aner Pads op de Stullbeem gëtt fir ze rutschen. Dréckt de Sëtz fir en ze beweegen. Dir wäert bemierken datt eemol de Stull a Bewegung ass, et méi einfach gëtt fir Iech ze drécken, well d'Rutschwénk tëscht dem Stull an de Buedem manner ass wéi d'Rescht Reibung.
4. 4 Entfernt d'Fett tëscht den zwou Uewerflächen fir d'Reibung ze erhéijen. Schmierstoffe (Ueleger, Petrolgelé, asw.) Reduzéieren d'Reibungskraaft tëscht Reibkierper bedeitend, well de Reibungskoeffizient tëscht Feststoffer vill méi héich ass wéi de Reibungskoeffizient tëscht engem Feststoff an enger Flëssegkeet.
   • Maacht en einfachen Experiment. Reift trocken Hänn zesummen an Dir mierkt datt hir Temperatur eropgaang ass (si si méi waarm). Elo naass Är Hänn a reift se nach eng Kéier. Elo ass net nëmmen et méi einfach fir Iech Är Hänn zesummen ze reiwen, awer si wärmen och manner (oder méi lues) op.
5. 5 Loosst d'Lager, d'Rieder an aner Rollkierper läschen fir vun der Roller Reibung lass ze ginn a gitt rutscheg Reibung déi vill méi grouss ass wéi déi éischt (dofir rullt ee Kierper relativ zum aneren ass méi einfach wéi ze drécken / zéien).
   • Zum Beispill, stellt Iech vir datt Dir Kierper vun der selwechter Mass an engem Schlitten an op engem Radkar leet. E Weenchen mat Rieder ass vill méi einfach ze réckelen (Rolling Reibung) wéi e Schlitten (Rutsch Reibung).
6. 6 D'Viskositéit vun der Flëssegkeet erhéijen fir d'Reibungskraaft ze erhéijen. Reibung trëtt net nëmmen op wann Dir Feststoffer beweegt, awer och a Flëssegkeeten a Gasen (respektiv Waasser a Loft). Reibung tëscht enger Flëssegkeet an engem Feststoff hänkt vu verschiddene Faktoren of, zum Beispill d'Viskositéit vun der Flëssegkeet - wat méi héich d'Viskositéit vun der Flëssegkeet ass, wat méi grouss d'Reibungskraaft ass.
   • Zum Beispill, stellt Iech vir datt Dir Waasser an Hunneg duerch e Stréi drénkt. Waasser mat enger gerénger Viskositéit passéiert einfach duerch e Stréimännchen, awer Hunneg, deen eng héich Viskositéit huet, wäert kaum duerch e Stréi goen (well den Hunneg méi géint d'Maueren vum Stréi reift).

Method 2 vun 2: Frontal Resistenz

1. 1 Erhéicht Är Kierperoberfläche. Wéi uewen ernimmt, wann Feststoffer a Flëssegkeeten a Gase beweegen, entsteet och eng Reibungskraaft. D'Kraaft, déi d'Beweegung vu Kierper a Flëssegkeeten a Gase verhënnert, gëtt frontal Resistenz genannt (heiansdo gëtt se Loftresistenz oder Waasserresistenz genannt). Frontal Resistenz ass méi grouss mat enger Erhéijung vum Kierperoberfläche, dee senkrecht op d'Beweegungsrichtung vum Kierper duerch eng Flëssegkeet oder Gas geleet gëtt.
   • Zum Beispill, huelt eng Pellet mat engem Gewiicht vun 1 g an e Blat Pabeier vum selwechte Gewiicht a fräigelooss se zur selwechter Zäit. D'Kären falen direkt op de Buedem, an de Blat vum Pabeier wäert lues ënnerzegoen. Hei ass de Prinzip vum Drag just sichtbar - d'Uewerfläch vum Pabeier ass vill méi grouss wéi dee vun enger Pellets, sou datt d'Loftresistenz méi grouss ass an de Pabeier méi lues op de Buedem fält.
2. 2 Benotzt eng Kierperform mat engem héije Dragkoeffizient. Duerch d'Gebitt vun der Kierperuewerfläch, déi senkrecht op d'Bewegung geriicht ass, ass et méiglech iwwer d'Frontalresistenz nëmmen an allgemeng Begrëffer ze beuerteelen. Kierper vu verschiddene Formen interagéiere mat Flëssegkeeten a Gase op verschidde Weeër (wa Kierper duerch e Gas oder Flëssegkeet beweegen). Zum Beispill huet eng ronn flaach Platte méi Drag wéi eng ronn kugelfërmeg Platte. De Wäert, deen den Drag vu Kierper vu verschiddene Formen charakteriséiert, gëtt den Dragkoeffizient genannt.
   • Zum Beispill, betruecht e Fligerfligel. D'Form vun engem Fligerfligel gëtt Airfoil genannt. Et ass eng schlank, schmuel an ofgerënnt Form mat engem nidderegen Dragkoeffizient (ongeféier 0,45). Op der anerer Säit, stellt Iech vir datt e Fligerfligel wéi e quadratesche, rechteckege Prisma geformt ass. Fir sou Flilleke wier den Drag enorm (dëst ass wouer, well den Dragkoeffizient vun engem quadratesche rechteckleche Prisma 1,14 ass).
3. 3 Benotzt manner streamlined Kierper. In der Regel hu grouss kubesch Kierper en héije Drag. Esou Kierper hu rechteckeg Ecker a kippen net zum Schluss. Op der anerer Säit, streamlined Kierper hunn ofgerënnt Kanten a kämpfen normalerweis um Enn.
   • Zum Beispill vergläicht e modernen Auto an en Auto dee viru puer Joerzéngte gemaach gouf. Al Autoen ware quadratesch, wärend modern Autoen vill glat Kéiren hunn. Dofir hu modern Autoen manner Drag an erfuerderen eng méi niddereg Motorkraaft (wat zu der Brennstoffwirtschaft féiert).
4. 4 Benotzt Kierper ouni duerch Lächer. All Duerchgaang am Kierper reduzéiert den Drag andeems d'Loft oder d'Waasser duerch d'Lach fléissen (Lächer reduzéieren d'Kierperoberfläche senkrecht op d'Bewegung). Wat méi grouss d'Duerchgläicher sinn, wat méi déif den Dréi ass. Dofir si Fallschiermer, déi entwéckelt si fir vill Drag (fir d'Vitesse vum Hierscht ze verlangsamen) ze kreéieren, aus haltbarem, liicht Seid oder Nylon, net Gaze.
   • Zum Beispill kënnt Dir d'Geschwindegkeet vun Ärem Ping-Pong Paddel erhéijen andeems Dir verschidde Lächer am Paddel buer (fir d'Uewerfläch vum Paddel ze reduzéieren an den Drag ze reduzéieren).
5. 5 Vergréissert d'Kierpergeschwindegkeet fir den Drag ze erhéijen (dëst ass wouer fir Kierper vun iergendenger Form a Material). Wat méi héich d'Geschwindegkeet vun engem Objet ass, wat de Volumen vu Flëssegkeet oder Gas méi grouss ass duerch deen et muss passéieren a wat de Drag méi grouss ass. Kierper, déi mat ganz héijer Geschwindegkeet beweegen, erliewen en enorme Drag, sou datt se musse streamlinéiert ginn; soss wäert d'Kraaft vum Widderstand se zerstéieren.
   • Zum Beispill, betruecht de Lockheed SR-71, en experimentellt Erkennungsfliger gebaut wärend dem Kale Krich. Dëse Fliger konnt mat enger héijer Geschwindegkeet vun M = 3.2 fléien an, trotz senger streamlined Form, en enorme Drag erlieft (sou grouss datt d'Metall aus deem de Fligerfusel gemaach gouf erweidert wa se duerch Reibung erhëtzt gouf).

Tipps

• Denkt drun datt Reibung vill Energie a Form vun Hëtzt verëffentlecht. Zum Beispill, beréiert net dem Bremsbeliichtung vum Auto direkt nom Bremsen!
• Denkt drun datt héich Resistenzkräften zu der Zerstéierung vun engem Kierper féieren, dee sech an enger Flëssegkeet beweegt. Zum Beispill, wann Dir wärend enger Bootsrees e Stéck Sperrholz am Waasser setzt (sou datt seng Uewerfläch senkrecht fir d'Bewegung vum Boot ass), da wäert de Sperrholz héchstwahrscheinlech briechen.