הבדל מפתח – חיכוך בהחלקה לעומת גלגול
ההבדל העיקרי בין חיכוך החלקה לגלגול הוא שחיכוך החלקה יכול להיחשב כסוג של חיכוך בעוד שחיכוך גלגול אינו יכול להיחשב כחיכוך. עם זאת, חיכוך מתגלגל לרוב אינו מובן כסוג של חיכוך על ידי הרבה תלמידים. תחילה נדון בקצרה מהו חיכוך לפני שננתח את ההבדלים בין חיכוך החלקה לגלגול. במילים פשוטות, החיכוך הוא הכוח המתנגד לתנועה היחסית של עצמים סמוכים המחליקים זה כנגד זה.
מהו חיכוך החלקה?
חיכוך החלקה קל להבנה ומושג נפוץ מאוד.בחיים האמיתיים, אנחנו לא יכולים למצוא משטח חלק לחלוטין. כאשר חפץ מחליק על משטח כלשהו, הוא חווה כוח לאחור בגלל התנועה היחסית בין שני המשטחים הסמוכים. חיכוך הזזה פועל תמיד נגד תנועה. אנו יכולים לחוות חיכוך החלקה כאשר אנו מנסים להחליק חפץ כגון ארון על פני רצפה שטוחה. כאן, איננו צריכים לעבוד נגד כוח המשיכה, כך שההתנגדות שאנו חשים כאן היא החיכוך ההחלקה. יתרה מכך, במצב סטטי, כוח המופעל שמנסה להחליק את האובייקט שווה תמיד לחיכוך הפועל על האובייקט. כאשר אנו מגבירים בהדרגה את הכוח המופעל, מגיע רגע מסוים שהאובייקט מתחיל לנוע לכיוון הכוח החיצוני. החיכוך שפועל נגד התנועה נשאר קבוע לאחר מכן. מכיוון שהאובייקט מחליק על פני השטח, נוכל לשנות את שם החיכוך לחיכוך החלקה.
מהו חיכוך מתגלגל?
המצאת הגלגל העגול נחשבת לאבן דרך של האנושות. הרעיון לגלגל חפץ הוא מקור הגלגל הראשון. חיכוך מתגלגל הוא הכוח המתנגד לתנועה כאשר חפץ מתגלגל על משטח. כאשר גוף מתגלגל בצורה מושלמת על משטח, תיאורטית אין חיכוך החלקה בין אותו עצם למשטח. אבל בחיים האמיתיים, בגלל התכונות האלסטיות, הן הגוף והן פני השטח עוברים דפורמציות. חשבו על גלגל אופניים על שטיח זפת. שם, יש לנו אזור מגע ולא נקודת מגע. באזור המגע של הגלגל והשטיח, הגלגל משתטח ויוצר תעלה קטנה על פני השטח. לאחר מכן, הכוח הנורמלי מופץ על פני כל אזור המגע וקטורי תגובה מתקבצים בהדרגה בתעלה כנגד התנועה.אנחנו יכולים ליישם את המושג הזה גם על גלגל רכבת על המסילה. פלדה גורמת פחות דפורמציה מגומי. לכן, בהשוואה לגלגל האופניים, לגלגל הרכבת יש פחות חיכוך מתגלגל.
מה ההבדל בין חיכוך הזזה לגלגול?
הגדרה של חיכוך הזזה וגלגול
חיכוך החלקה: חיכוך החלקה הוא ההתנגדות שנוצרת משני עצמים המחליקים זה כנגד זה.
חיכוך מתגלגל: חיכוך מתגלגל הוא הכוח המתנגד לתנועה כאשר חפץ מתגלגל על משטח.
מאפיינים של חיכוך הזזה וגלגול
סוג החיכוך
חיכוך החלקה: ניתן לקבל חיכוך הזזה כסוג של חיכוך.
חיכוך מתגלגל: חיכוך מתגלגל הוא כוח התנגדות אך לא סוג של חיכוך. זכור שלא כל כוחות ההתנגדות יכולים להיקרא חיכוך.
סוג ההתנגדות
חיכוך החלקה: חיכוך הזזה פועל ככוח חיצוני לאורך אזור המגע כדי לעצור את התנועה היחסית.
חיכוך גלגול: חיכוך מתגלגל הוא כוח שמנסה לעצור את תנועת הגלגול על ידי יצירת מומנט הפוך.
גודל ההתנגדות
חיכוך הזזה: ברוב היישומים המודרניים, חיכוך ההחלקה בין הציר לגלגל מוחלף בחיכוך גלגול על ידי שימוש במיסבים כדוריים. אפשר למצוא את המיסבים האלה אפילו בגלגל אופניים.
חיכוך גלגול: חיכוך גלגול הוא הרבה פחות מחיכוך החלקה. קל יותר לגלגל גלגל מאשר להחליק אותו לאורך הקרקע. הגלגל יכול לעבור מרחק רב יותר כשהוא מחליק.
