Inhoud

• Stappen
• Methode 1 van 2: Oppervlakken van lichamen wrijven
• Methode 2 van 2: Frontale weerstand
• Tips

Heb je je ooit afgevraagd waarom je handen warm worden als je ze tegen elkaar wrijft, of waarom je vuur kunt maken door twee stukken hout te wrijven? Het antwoord is wrijving! Wanneer twee lichamen ten opzichte van elkaar bewegen, ontstaat er een wrijvingskracht die een dergelijke beweging verhindert.Wrijving kan ervoor zorgen dat er energie vrijkomt in de vorm van warmte, handen opwarmen, vuur slaan, enzovoort. Hoe meer wrijving, hoe meer energie er vrijkomt, dus door de wrijving tussen bewegende delen in een mechanisch systeem te vergroten, krijg je veel warmte!

Stappen

Methode 1 van 2: Oppervlakken van lichamen wrijven

1. 1 Wanneer twee lichamen ten opzichte van elkaar bewegen, kunnen de volgende drie processen optreden: onregelmatigheden op het oppervlak van lichamen interfereren met de beweging van lichamen ten opzichte van elkaar; een of beide oppervlakken van de lichamen kunnen vervormen als gevolg van een dergelijke beweging; atomen van elk oppervlak kunnen met elkaar interageren. Al deze processen zijn betrokken bij het optreden van wrijving. Kies daarom, om de wrijving te vergroten, voorwerpen met een schurend oppervlak (zoals schuurpapier), een vervormbaar oppervlak (zoals rubber) of een oppervlak met hechtende eigenschappen (zoals plakkerig).
   • Zie tutorials of online bronnen voor meer informatie over het kiezen van materialen om wrijving te vergroten. Voor gewone materialen kun je hun wrijvingscoëfficiënten vinden (een kwantitatief kenmerk van de kracht die nodig is om het ene materiaal over het oppervlak van het andere te schuiven of te verplaatsen). De wrijvingscoëfficiënten van sommige materialen staan ​​hieronder vermeld (hoe hoger de coëfficiënt, hoe groter de wrijving):
   • Aluminium naar aluminium: 0.34
   • Hout naar hout: 0.129
   • Droog beton over rubber: 0,6-0,85
   • Nat beton op rubber: 0,45-0,75
   • IJs op ijs: 0.01
2. 2 Druk de lichamen dichter bij elkaar om de wrijving te vergroten, aangezien de wrijvingskracht evenredig is met de kracht die op het wrijvende lichaam werkt (de kracht die loodrecht op de bewegingsrichting van de lichamen ten opzichte van elkaar is gericht).
   • Denk aan schijfremmen in een auto. Hoe meer u het rempedaal indrukt, hoe meer de remblokken tegen de velg worden gedrukt, hoe meer wrijving er wordt en hoe sneller de auto stopt. Maar hoe sterker de wrijving, hoe meer warmte er vrijkomt, dus bij hard remmen worden de remblokken erg heet.
3. 3 Als een lichaam in beweging is, stop het dan. Tot nu toe hebben we gekeken naar de glijdende wrijving die optreedt wanneer lichamen ten opzichte van elkaar bewegen. Glijdende wrijving is veel minder dan statische wrijving, dat wil zeggen, de kracht die moet worden overwonnen om twee contactlichamen in beweging te brengen. Daarom is het moeilijker om een ​​zwaar object te verplaatsen dan om het te controleren als het al in beweging is.
   • Doe een eenvoudig experiment om het verschil tussen glijdende wrijving en statische wrijving te begrijpen. Plaats uw stoel op een gladde vloer (geen tapijt). Zorg ervoor dat er geen rubber of andere kussentjes op de stoelpoten zitten om verschuiven te voorkomen. Duw de stoel om hem te verplaatsen. U zult merken dat als de stoel eenmaal in beweging is, u hem gemakkelijker kunt duwen omdat de glijdende wrijving tussen de stoel en de vloer minder is dan de wrijving in rust.
4. 4 Verwijder het vet tussen de twee oppervlakken om de wrijving te vergroten. Smeermiddelen (oliën, vaseline, enz.) verminderen de wrijvingskracht tussen wrijvende lichamen aanzienlijk, omdat de wrijvingscoëfficiënt tussen vaste stoffen veel hoger is dan de wrijvingscoëfficiënt tussen een vaste stof en een vloeistof.
   • Doe een eenvoudig experiment. Wrijf droge handen tegen elkaar en je zult merken dat hun temperatuur is gestegen (ze zijn warmer). Maak nu je handen nat en wrijf ze opnieuw. Nu kun je niet alleen makkelijker je handen tegen elkaar wrijven, ze warmen ook minder (of langzamer) op.
5. 5 Ontdoe je van lagers, wielen en andere rollende lichamen om rolfrictie kwijt te raken en glijwrijving te krijgen die veel groter is dan de eerste (daarom is het rollen van het ene lichaam ten opzichte van het andere gemakkelijker dan duwen / trekken).
   • Stel je bijvoorbeeld voor dat je lichamen van dezelfde massa in een slee en op een kar op wielen zet. Een kar met wielen is veel gemakkelijker te verplaatsen (rollende wrijving) dan een slede (glijdende wrijving).
6. 6 Verhoog de viscositeit van de vloeistof om de wrijvingskracht te vergroten. Wrijving treedt niet alleen op bij het verplaatsen van vaste stoffen, maar ook in vloeistoffen en gassen (respectievelijk water en lucht). Wrijving tussen een vloeistof en een vaste stof hangt van verschillende factoren af, bijvoorbeeld de viscositeit van de vloeistof - hoe hoger de viscositeit van de vloeistof, hoe groter de wrijvingskracht.
   • Stel je bijvoorbeeld voor dat je water en honing drinkt met een rietje. Water met een lage viscositeit gaat gemakkelijk door een rietje, maar honing, die een hoge viscositeit heeft, zal nauwelijks door een rietje gaan (omdat de honing meer tegen de wanden van het rietje wrijft).

Methode 2 van 2: Frontale weerstand

1. 1 Vergroot je lichaamsoppervlak. Zoals hierboven opgemerkt, ontstaat er ook een wrijvingskracht wanneer vaste stoffen in vloeistoffen en gassen bewegen. De kracht die de beweging van lichamen in vloeistoffen en gassen verhindert, wordt frontale weerstand genoemd (soms wordt het luchtweerstand of waterweerstand genoemd). De frontale weerstand is groter bij een toename van het lichaamsoppervlak, dat loodrecht op de bewegingsrichting van het lichaam door een vloeistof of gas is gericht.
   • Neem bijvoorbeeld een pellet van 1 g en een vel papier van hetzelfde gewicht en laat ze tegelijkertijd los. Het graan zal onmiddellijk op de grond vallen en het vel papier zal langzaam naar beneden zakken. Hier is het principe van slepen nog net zichtbaar - het oppervlak van het papier is veel groter dan dat van een pellet, dus de luchtweerstand is groter en het papier valt langzamer op de grond.
2. 2 Gebruik een lichaamsvorm met een hoge luchtweerstandscoëfficiënt. Door het gebied van het lichaamsoppervlak dat loodrecht op de beweging is gericht, is het mogelijk om de frontale weerstand alleen in algemene termen te beoordelen. Lichamen van verschillende vormen gaan op verschillende manieren in wisselwerking met vloeistoffen en gassen (wanneer lichamen door een gas of vloeistof bewegen). Een ronde platte plaat heeft bijvoorbeeld meer weerstand dan een ronde bolvormige plaat. De waarde die de weerstand van lichamen met verschillende vormen kenmerkt, wordt de luchtweerstandscoëfficiënt genoemd.
   • Denk bijvoorbeeld aan een vliegtuigvleugel. De vorm van een vliegtuigvleugel wordt de vleugel genoemd. Het is een slanke, smalle en ronde vorm met een lage luchtweerstandscoëfficiënt (ongeveer 0,45). Aan de andere kant, stel je voor dat een vliegtuigvleugel de vorm heeft van een vierkant, rechthoekig prisma. Voor dergelijke vleugels zou de weerstand enorm zijn (dit is waar, aangezien de luchtweerstandscoëfficiënt van een vierkant rechthoekig prisma 1,14 is).
3. 3 Gebruik minder gestroomlijnde lichamen. Grote kubieke lichamen hebben in de regel een hoge weerstand. Dergelijke lichamen hebben rechthoekige hoeken en lopen niet taps toe naar het einde toe. Aan de andere kant hebben gestroomlijnde lichamen afgeronde randen en lopen ze meestal taps toe naar het einde toe.
   • Vergelijk bijvoorbeeld een moderne auto en een auto die enkele decennia geleden is gemaakt. Oude auto's waren vierkant, terwijl moderne auto's veel vloeiende rondingen hebben. Daarom hebben moderne auto's minder weerstand en hebben ze een lager motorvermogen nodig (wat leidt tot brandstofbesparing).
4. 4 Gebruik body's zonder doorlopende gaten. Elk doorgaand gat in het lichaam vermindert de weerstand door lucht of water door het gat te laten stromen (gaten verkleinen het lichaamsoppervlak dat loodrecht op de beweging staat). Hoe groter de doorgaande gaten, hoe lager de weerstand. Dit is de reden waarom parachutes, die zijn ontworpen om veel weerstand te creëren (om de valsnelheid te vertragen), gemaakt zijn van duurzaam, lichtgewicht zijde of nylon, geen gaas.
   • U kunt bijvoorbeeld de snelheid van uw pingpongpeddel verhogen door meerdere gaten in de peddel te boren (om het oppervlak van de peddel te verkleinen en de weerstand te verminderen).
5. 5 Verhoog de lichaamssnelheid om de weerstand te vergroten (dit geldt voor lichamen van elke vorm en materiaal). Hoe hoger de snelheid van een object, hoe groter het volume vloeistof of gas waar het doorheen moet en hoe groter de weerstand. Lichamen die met zeer hoge snelheden bewegen, ervaren een enorme weerstand, dus ze moeten gestroomlijnd zijn; anders zal de kracht van verzet ze vernietigen.
   • Denk bijvoorbeeld aan de Lockheed SR-71, een experimenteel verkenningsvliegtuig gebouwd tijdens de Koude Oorlog. Dit vliegtuig kon vliegen met een hoge snelheid van M = 3,2 en ondervond, ondanks zijn gestroomlijnde vorm, een enorme weerstand (zo groot dat het metaal waaruit de vliegtuigromp was gemaakt uitzette bij verhitting door wrijving).

Tips

• Onthoud dat bij wrijving veel energie vrijkomt in de vorm van warmte. Raak bijvoorbeeld de remblokken van de auto niet direct na het remmen aan!
• Houd er rekening mee dat hoge weerstandskrachten kunnen leiden tot de vernietiging van een lichaam dat in een vloeistof beweegt. Als u bijvoorbeeld tijdens een boottocht een stuk triplex in het water legt (zodat het oppervlak loodrecht op de beweging van de boot staat), dan zal het triplex hoogstwaarschijnlijk breken.