statikus súrlódás vs Dinamikus súrlódás: buborékfólia képződése

mi a súrlódás? A súrlódásnak egynél több meghatározása van. És ez összezavarta a megértésünket arról, hogyan vesz részt a súrlódó buborékfólia kialakulásában.

a Merriam-Webster szótárnak két meghatározása van a súrlódásról:

1. az egyik dolog dörzsölése a másik ellen
2. az erő, amely ellenáll a két érintkező test közötti relatív mozgásnak

annak megértéséhez, hogy a súrlódás hogyan okozza a hólyagokat, a második meghatározásra van szükség. És ebben a cikkben még egy kicsit konkrétabbat fogunk kapni. A súrlódás bevonása a súrlódási hólyagokba könnyebben érthető, ha statikus és dinamikus súrlódásról beszélünk.

statikus súrlódás vs dinamikus súrlódás

a statikus súrlódás olyan súrlódás, amely két egymással érintkező test között fordul elő, miközben nyugalomban vannak. Ez a súrlódás megakadályozza, hogy egy tárgy mozdulatlanul mozogjon.

a dinamikus (vagy kinetikus) súrlódás olyan súrlódás, amely ellenzi a már mozgásban lévő test mozgását. Ez a súrlódás lassítja vagy megállítja az objektum mozgását.

hogyan okoz a súrlódás hólyagokat?

a statikus súrlódás hólyagokat okoz, mert nagyobb nyírást eredményez, mint a dinamikus súrlódás. A láb, mint egy ingatag doboz elképzelése segít megmagyarázni:

a súrlódás hatása és a súrlódás hatása

Nézd ezt a remegő dobozt. A tetején lévő mozgási erő (piros nyíl) a csontokból származik, amikor oda-vissza mozognak. A súrlódási erő pedig az, ami a doboz alját álló helyzetben tartja-statikus súrlódás állapotában. Minden, ami a felső és az alsó között van, megnyúlik és torzul. Itt shear. A hólyagok az ismétlődő nyírási torzulások sérülése.

a hólyagok megállításához vagy tehetünk valamit a hullámzó doboz tetején – Vagyis csökkenthetjük a csontok mozgását. Vagy tehetünk valamit az ingatag doboz alján – csökkenthetjük a súrlódást -, hogy csúszósabb legyen. .

a statikus súrlódás hólyagokat okoz

a statikus súrlódás állapota pontosan az, amit látunk a hullámzó dobozban. Van egy mozgási erő a tetején, de nincs mozgás az alján. Sok nyírási fordul elő a közepén.

ha ez az ingatag doboz az alján mozogna (mert a tetején lévő mozgási erő meghaladta az alján lévő súrlódási erőt), akkor ezt neveznénk dinamikus súrlódási állapotnak. Van értelme – a statikus azt jelenti, hogy még mindig, a dinamikus mozgást jelent.

itt van valami, amit valószínűleg már tud anélkül, hogy észrevenné. Próbáltál már valaha egy nehéz dobozt a padló mentén tolni, és úgy találta, hogy nagy erőfeszítésre van szükség ahhoz, hogy mozogjon … de ha egyszer elindul, könnyebb mozgatni? Ennek oka az, hogy a doboz statikus súrlódástól való megszabadulásához szükséges erő nagyobb, mint a dinamikus súrlódás állapotában tartásához szükséges erő.

nézze meg az alábbi táblázatot. Nem számít az anyagok kombinációja, a statikus COF mindig magasabb, mint a dinamikus (más néven kinetikus) COF (kivéve a teflont a Teflonon, amely ugyanaz).

néhány általános anyag statikus és dinamikus súrlódási értékei. Ezek az értékek hozzávetőlegesek. Hivatkozás: http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/ben_townsend/staticandkineticfriction.htm

alkalmazzuk ezt súrlódó buborékfóliákra

ennek különös jelentősége van a hólyagok okának és megelőzésének leírásakor. Mert ha a statikus súrlódás magas és hosszan tartó, akkor nagyobb lesz a nyírás. A billegő doboznak tovább kell nyújtódnia és torzulnia. Ha lábhólyagokról beszélünk, az azt jelenti, hogy a bőrrétegeken belül.

az alábbiakban bemutatjuk, hogyan alakul a nyírás (A). Nézze meg, hogyan növekszik maximálisan az úgynevezett nyírási csúcsig. A nyíró épít és épít, miközben statikus súrlódás van. Most lásd a dinamikus részt – amint mozgás van, a nyírás azonnal csökken! Tehát a hólyagok akkor alakulnak ki, ha a statikus súrlódás hosszabb ideig tart – minél hosszabb ideig marad két felület, annál magasabb a nyírási csúcs. És a hólyagok megelőzhetők, ha a dinamikus súrlódás állapota korábban következik be (B) – mert ez egy korábbi és ezáltal alacsonyabb nyírási csúcsot eredményez.

(a) A statikus fikció elhúzódó állapota

B) a dinamikus súrlódás korábbi kezdete alacsonyabb nyírási csúcsot okoz

” várj egy percet, azt hittem, a dörzsölés hólyagokat okoz? Azt mondod, ha hagyom, hogy a cipőmbe dörzsölődjön, el tudom állítani a hólyagokat?”

ez a dörzsölő tévhit széles körben elterjedt és érthető. Mert a súrlódás első definíciójára összpontosít, amelyet a cikk elején említünk (hogy a súrlódás az egyik dolog dörzsölése a másikhoz). A dörzsölés nem okoz hólyagokat.

a dörzsölés nem okoz súrlódási hólyagokat

valójában a dörzsölés elősegítése a legtöbb buborékfólia-megelőzési stratégia előfeltétele.

nem a dinamikus súrlódás (dörzsölés) okozza a legnagyobb nyírást. A statikus súrlódás (a dörzsölés előtt) okozza a legmagasabb csúcsot, és nagyobb valószínűséggel éri el a buborékfóliát okozó szintet. Ez azonban nem azt jelenti, hogy a dörzsölés nem károsítja a bőrt. Mindez a súrlódás szintjétől függ. Hadd magyarázzam el:

• ha a COF a bőr és a zokni között magas, amikor dinamikus súrlódás van, akkor ez a relatív mozgás koptató lesz a bőrön. A bőrsejteket felülről dörzsöljük. Ha ez folytatódik, akkor a végén egy vörös nyers fájó úgynevezett kopás (kopás más területeken a test). Vagy ha már van egy buborékfólia ott, hogy koptató mozgás könnyen szakadás és kiszorítja a törékeny buborékfólia tető és akkor marad egy piros nyers fáj a lábad. De a folyamat dinamikus része nem volt felelős a buborékfólia kialakításáért. Már ott volt a statikus súrlódás okozta nyírás miatt.
• ha ugyanannyi mozgás volt a bőr és a zokni között, de ezúttal a COF alacsony, az nem lesz olyan koptató a bőrre. Kevésbé valószínű, hogy a buborékfólia tetőjének kopása szenved.

ez kulcsfontosságú a súrlódási hólyagok megértéséhez!

ez a különbség a statikus és dinamikus súrlódás, valamint a magas és az alacsony COF között fontos, mivel mindegyik hatása eltérő. Az alábbiakban összefoglaljuk a bőr-zokni permutációkat és az ebből eredő hatást a bőrre:

• statikus súrlódás állapota + magas COF = buborékfólia-okozó
• dinamikus súrlódás állapota + magas COF = kopás (kopás) sérülés
• dinamikus súrlódás állapota + alacsony COF = buborékfólia megelőzése
• statikus súrlódás állapota + alacsony COF = nincs bőrsérülés veszélye

a fentiek a dinamikus súrlódás állapotára vonatkoznak bőr-zokni felület. Hasonló a cipő-zokni felületen:

• az alacsony COF biztosítja a cipő és a zokni közötti korai relatív mozgást a nyírás minimalizálása érdekében, azaz: buborékfólia megelőzés
• a különbség az, hogy nincs kopás veszélye. Mert ebben az esetben a dinamikus súrlódás állapota a bőr és a zokni között van. A zokni a bőrhöz tapad, így védi.

a nyírási csúcs csökkentése

hólyagok esetén a játékban lévő súrlódási erőket technikailag “száraz súrlódás”írja le. Ez csak azt jelenti, hogy két tárgy érintkezik egymással. A száraz súrlódást “statikus súrlódásra” és “dinamikus súrlódásra”bontják.

ez a koncepció kiválóan leírja, hogyan éri el a nyírás a maximumot (csúcsnyírás). És hogy ez a maximum hólyagokat okozhat. Még azt is megmutatja, hogy mit kell tennie a hólyagok sikeres megelőzése érdekében.

amikor a csúcsnyírás hólyagokat okoz

hólyagok képződnek, ha a nyírás túlzott és ismétlődő. Feltehetően van egy küszöb, amely felett a nyírás buborékfóliát okoz. Ez a küszöb egyénenként eltérő lesz. Nincs intézkedés, hogy, bár tudjuk, hogy van olyan dolog, mint a hólyag hajlamos.

statikus vagy kinetikus súrlódás állapota?

Képzeljünk el egy ingatag doboz ül az asztalon (tegyük fel, hogy készült zselé). Ha megnyomja az ingatag dobozt, hogy megpróbálja átcsúszni az asztalon, akkor kis erő nem eredményez mozgást az asztalon. Ez azért van, mert a zselés doboz alja és az asztal közötti súrlódási erő nagyobb, mint a nyomóerő. Ez a statikus súrlódás állapota. Nyomja meg erősebben, és a zselés doboz elkezd csúszni az asztalon (igen, ez egy nagyon vastag és erős zselé). Ez a dinamikus súrlódás állapota. Ez a két állapot leírja, mi történik a doboz és az asztal között.

most, mielőtt a billegő zselés doboz csúszik, a push okozza, hogy torzítja. Ez a torzítás nyíróés a nyírás okozza a hólyagokat. A nyírás egyre inkább növekszik, amíg a doboz alja el nem szakad és csúszik. Ami ezután történik, különös jelentőséggel bír a buborékfólia megelőzésében. Amint a doboz “kiszabadul” és csúszik, a kutatások azt mutatják, hogy a nyírás azonnal kevesebb lesz – lásd alább.

statikus súrlódás vs Dinamikus súrlódás

nézze meg a grafikon statikus és dinamikus régióit. Most nézd meg, hol a legmagasabb a nyírás. A statikus régió végén van, közvetlenül a csúszás előtt. A lényeg itt ez: A statikus súrlódás állapota a nyírási csúcshoz vezet (Naylor, 1955). Ha a statikus súrlódás meghosszabbodik, a nyírás nagyobb valószínűséggel éri el a buborékfólia küszöbértékét. Ezzel szemben a dinamikus súrlódás állapota csökkenti a nyírást. Minél korábbi a csúszda,annál valószínűbb, hogy a nyírás a buborékfólia küszöbértéke alatt tetőzik. Érdekes!

a statikus súrlódás hosszabb állapota magasabb nyírási csúcshoz vezet

a buborékfólia-megelőzés és a nyírási csúcsok

a buborékfólia-megelőzés a nyírási csúcsok amplitúdójának csökkentését jelenti, hogy azok a buborékfólia-küszöb alá csökkenjenek. Ennek egyik módja a súrlódási szint csökkentése. Ez azt jelenti, hogy csökkentse a súrlódási együtthatót (COF), ami csúszósabbá teszi. Visszatérve a wobbly box analógiához, ez azt jelenti, hogy csúszósabbá teszi az asztal és a doboz között. Nyomáskor a doboz hamarabb csúszik, és a nyírási csúcs alacsonyabb (lásd alább).

a nyírási csúcsok a buborékfólia küszöbértéke alatt vannak a dinamikus súrlódás korábbi kezdete miatt.

minél korábbi a csúszda, annál alacsonyabb a nyírási csúcs. Pontosan ez a hatás, amikor kenőanyagokat, ENGO tapaszokat, nedvességelvezető zoknit és más súrlódást csökkentő buborékfólia-megelőzési stratégiákat használ.

a súrlódás csökkentésével ösztönzi a korai csúszást

tisztázzuk, mit remélünk elérni a súrlódás csökkentésével a buborékfólia megelőzése érdekében. A súrlódás szintjének csökkentésével ösztönzi a korábbi csúszó mozgást. Ez az, amit remélsz elérni. Lehet, hogy ez más, mint amit korábban elképzeltél. De a súrlódás csökkentésével egy korábbi csúszást ösztönöz két felület között.

a statikus súrlódás állapotának fenntartása (a láb mozdulatlanul tartása a cipőben) nem a buborékfólia megelőzésének átfogó célja. És ez természetesen nem az, amit a súrlódás csökkentésével próbál elérni. Valójában az ellenkezője igaz. A nyírási sérülést elkerülheti a korai csúszás lehetővé tétele. A csúszda jellege azonban kritikus . Ez különbözteti meg az átlagos buborékfólia-megelőzési stratégiát a kiválótól.

PS: a statikus és dinamikus súrlódás fogalmát Naylor 1955-ös korai buborékfólia-kutatása óta használják a buborékfólia ok-okozati összefüggésének leírására. Ez semmi új! Nézze meg, milyen messzire nyúlik vissza a kutatás.