زاویه اصطکاک در مقابل زاویه استراحت
زاویه اصطکاک و زاویه سکون دو کمیت بسیار مهم هستند که در اصطکاک اندازه گیری می شوند. این دو کمیت در زمینه هایی مانند استاتیک و دینامیک اجسام جامد و استاتیک گرانول ها اهمیت زیادی دارند. در این مقاله قصد داریم به بررسی زاویه اصطکاک و زاویه استراحت، تعاریف آنها، کاربرد این زوایا، شباهت ها و در نهایت تفاوت زاویه اصطکاک و زاویه استراحت بپردازیم.
زاویه اصطکاک چیست؟
اصطکاک احتمالاً رایج ترین نیروی مقاومتی است که ما هر روز تجربه می کنیم.اصطکاک در اثر تماس دو سطح ناهموار ایجاد می شود. اصطکاک دارای پنج حالت است. اصطکاک خشک بین دو جسم جامد رخ می دهد. اصطکاک سیال به عنوان ویسکوزیته نیز شناخته می شود. اصطکاک روغن کاری شده که در آن دو جامد توسط یک لایه مایع از هم جدا می شوند. اصطکاک پوست با یک جامد متحرک در مایع مخالف است و اصطکاک داخلی باعث ایجاد اصطکاک در اجزای داخلی جامد می شود. با این حال، اصطلاح "اصطکاک" بیشتر به جای اصطکاک خشک استفاده می شود. این ناشی از حفره های میکروسکوپی ناهموار روی هر یک از سطوح است که به یکدیگر متصل شده و از حرکت خودداری می کنند. اصطکاک خشک بین دو سطح به ضریب اصطکاک و نیروی واکنشی نرمال به صفحه ای که روی جسم وارد می شود بستگی دارد. حداکثر اصطکاک استاتیک بین دو سطح فقط کمی بیشتر از اصطکاک دینامیکی است. از آنجایی که برای دو سطح جامد معین، اصطکاک تنها به نیروی واکنشی بین دو سطح بستگی دارد، می توان معادله F=μR را به دست آورد. باید توجه داشت که اصطکاک مستقل از سطح تماس دو سطح است.اگر عبارت µ به عنوان زاویه Tan (θ) نوشته شود، θ به عنوان زاویه اصطکاک بین دو سطح تعریف می شود. از آنجایی که Tan (θ) برابر است با نسبت F به R، زاویه θ زاویه بین خط افقی و نیروی حاصل از F و R است.
زاویه آرامش چیست؟
زاویه استراحت یکی از ویژگی های مواد دانه ای است که به اصطکاک متصل است. زاویه سکون تندترین زاویه نزول یا شیب شیب نسبت به صفحه افقی است، زمانی که مواد روی سطح شیب در آستانه لغزش هستند. این زاویه از نظر تئوری می تواند مقادیری از 0 درجه تا 90 درجه بگیرد. زاویه سکون یک ویژگی بسیار مهم برای مواد دانه ای است زیرا تعیین می کند که یک ماده چقدر بالا و چقدر گسترده شود. برف، ماسه و سنگ های رسوبی را می توان به عنوان این مواد در نظر گرفت. زاویه استراحت مستقیماً به حداکثر زاویه اصطکاک ماده بستگی دارد.
تفاوت بین زاویه استراحت و زاویه اصطکاک چیست؟
• زاویه اصطکاک برای مواد جامد با بدنه صلب تعریف شده است. زاویه استراحت فقط برای مواد دانه ای تعریف شده است.
• زاویه اصطکاک یک زاویه فرضی بین نیروی حاصل و افق است. زاویه استراحت یک زاویه واقعی است که می توان آن را اندازه گیری کرد.
