חיכוך נגד גזירה
חיכוך ומתח גזירה הן שתי תופעות המעורבות בתחום המכניקה של החומר. חשוב מאוד שתהיה הבנה טובה הן בחיכוך והן במתח גזירה על מנת לקבל הבנה טובה של תחומים כגון הנדסת חשמל, הנדסת רכב, הנדסת מכונות וכל תחום רלוונטי אחר. גם חיכוך וגם מתח גזירה ממלאים תפקידים חשובים בחיי היום יום שלנו. אלמלא הכוחות הללו, לא היינו יכולים לעשות את רוב העבודה שאנו עושים מדי יום. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם חיכוך ומתח גזירה, ההגדרות הנכונות והנפוצות של חיכוך ומתח גזירה, היישומים ושיטות החישוב שלהם, קווי דמיון ולבסוף ההבדלים ביניהם.
חיכוך
חיכוך הוא כנראה כוח ההתנגדות הנפוץ ביותר שאנו חווים מדי יום. חיכוך נגרם ממגע של שני משטחים מחוספסים. לחיכוך יש חמישה מצבים. חיכוך יבש, המתרחש בין שני גופים מוצקים, חיכוך נוזל, הידוע גם כצמיגות, חיכוך משומן, שבו שני מוצקים מופרדים על ידי שכבת נוזל, חיכוך העור, שמתנגד למוצק נע בנוזל, וחיכוך פנימי, אשר גורם למרכיבים הפנימיים של מוצק ליצור חיכוך. עם זאת, המונח "חיכוך" משמש לרוב במקום החיכוך היבש. הסיבה לכך היא שהחללים המיקרוסקופיים המחוספסים על כל אחד מהמשטחים מתאימים זה לזה ומסרבים לזוז. החיכוך היבש בין שני משטחים תלוי במקדם החיכוך ובכוח התגובה הנורמלי למישור הפועל על העצם. החיכוך הסטטי המרבי בין שני משטחים הוא רק מעט גבוה יותר מהחיכוך הדינמי. יש לציין שלמרות שחיכוך תלוי בכוח התגובה הרגיל, הוא תמיד משיק לפני השטח, ובכך, נורמלי לכוח התגובה.
לחץ גזירה
מתח גזירה הוא כוח דפורמציה. כאשר מופעל כוח משיק למשטח מוצק המוצק נוטה "להתפתל". כדי שזה יקרה, המוצק חייב להיות קבוע, כך שהוא לא יכול לנוע לכיוון הכוח. יחידת מתח הגזירה היא ניוטון למטר בריבוע או הידוע בכינויו פסקל. אנחנו יודעים שפסקל היא גם יחידת הלחץ. אבל, ההגדרה של לחץ היא הכוח הנורמלי למשטח חלקי השטח, ואילו ההגדרה של מתח גזירה היא הכוח המקביל למשטח ליחידת שטח. מומנט הפועל על עצם קבוע יכול גם לייצר מתח גזירה. בהגדרה, לא רק למוצקים אלא גם לנוזלים יכולים להיות מתח גזירה. לאובייקטים יש תכונה הנקראת מודול הגזירה, שאומר לנו עד כמה האובייקט יתפתל עבור מתח גזירה נתון. זה תלוי בצורה, בגודל, בחומר ובטמפרטורה של האובייקט. מתח גזירה של קונסטרוקציות והנדסת רכב ממלא תפקיד מרכזי בתכנון ויישום התכנון.
מה ההבדל בין חיכוך לגזירה?
• חיכוך יכול להיות גורם למתח גזירה.
• החיכוך נמדד בניוטון, בעוד שמתח הגזירה נמדד בפסקל.
• חיכוך הוא כוח, בעוד שמתח הגזירה הוא כוח ליחידת שטח.
• החיכוך תלוי בשני משטחי המגע, בעוד שמתח הגזירה תלוי רק בכוח המקביל למשטח ליחידת שטח.
