Attrito statico vs attrito dinamico: formazione blister

Che cos’è l’attrito? C’è più di una definizione di attrito. E questo ha confuso la nostra comprensione di come è coinvolto nella formazione di bolle di attrito.

Il dizionario Merriam-Webster ha due definizioni di attrito:

1. l’atto di sfregare una cosa contro un’altra
2. la forza che resiste al movimento relativo tra due corpi in contatto

Per capire come l’attrito provoca vesciche, è necessaria la seconda definizione. E in questo articolo, stiamo andando ad ottenere anche un po ‘ più specifico di quello. Il coinvolgimento dell’attrito nelle bolle di attrito è più facile da capire quando si parla di attrito statico e dinamico.

Attrito statico vs attrito dinamico

L’attrito statico è l’attrito che si verifica tra due corpi in contatto tra loro mentre sono a riposo. È l’attrito che impedisce a un oggetto di muoversi mentre è ancora.

L’attrito dinamico (o cinetico) è l’attrito che si oppone al movimento di un corpo che è già in movimento. È l’attrito che rallenta o impedisce a un oggetto di muoversi.

In che modo l’attrito causa vesciche?

L’attrito statico causa vesciche perché si traduce in maggiore taglio rispetto all’attrito dinamico. Immaginare il piede come una scatola traballante aiuta a spiegare:

La scatola traballante e l’effetto di attrito

Guarda questa scatola traballante. La forza di movimento in alto (freccia rossa) proviene dalle ossa mentre si muovono avanti e indietro. E la forza di attrito è ciò che mantiene il fondo della scatola fermo nella parte inferiore-in uno stato di attrito statico. Tutto tra la parte superiore e quella inferiore è fatto per allungare e distorcere. Qui shear. Le vesciche sono una lesione di distorsioni di taglio ripetitive.

Per fermare le vesciche, possiamo fare qualcosa nella parte superiore della scatola traballante, cioè ridurre il movimento osseo. Oppure possiamo fare qualcosa nella parte inferiore della scatola traballante-ridurre l’attrito-per renderlo più scivoloso. .

L’attrito statico causa vesciche

Uno stato di attrito statico è esattamente quello che vediamo con la scatola traballante. C’è una forza di movimento in alto ma nessun movimento in basso. Un sacco di taglio si verifica nel mezzo.

Ora, se quella scatola traballante dovesse muoversi in basso (perché la forza di movimento in alto superava la forza di attrito in basso) è quello che chiameresti uno stato di attrito dinamico. Ha senso – statico significa ancora, dinamico significa movimento.

Ecco qualcosa che probabilmente già conosci senza rendertene conto. Hai mai provato a spingere una scatola pesante lungo il pavimento e hai scoperto che è necessario un grande sforzo per farlo muovere … ma una volta che lo fai andare, è più facile tenerlo in movimento? Questo perché la forza necessaria per liberare la scatola dall’attrito statico è SUPERIORE a quella necessaria per mantenerla in uno stato di attrito dinamico.

Dai un’occhiata alla tabella sottostante. Non importa quale sia la combinazione di materiali, il COF statico è sempre superiore al dinamico (aka cinetico) COF (tranne Teflon su Teflon che è lo stesso).

I valori di attrito statico e dinamico di alcuni materiali comuni. Questi valori sono approssimativi. Riferimento: http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/ben_townsend/staticandkineticfriction.htm

Applichiamo questo ai blister di attrito

Questo ha un significato speciale quando descrive la causa e la prevenzione dei blister. Perché quando l’attrito statico è alto e prolungato, ci sarà più taglio. La scatola traballante dovrà allungarsi e distorcere ulteriormente. Se stiamo parlando di vesciche ai piedi, significa che all’interno degli strati della pelle.

Di seguito è riportata una rappresentazione di come si sviluppa il taglio (A). Guarda come aumenta al massimo a quello che chiamiamo il picco di taglio. Shear costruisce e costruisce mentre c’è uno stato di attrito statico. Ora, vedere la sezione dinamica – non appena c’è movimento, taglio riduce immediatamente! Quindi le vesciche si formano quando c’è uno stato prolungato di attrito statico – più a lungo due superfici rimangono incollate insieme, maggiore è il picco di taglio. E le vesciche sono prevenute quando uno stato di attrito dinamico si verifica prima (B) – perché questo ci dà un picco di taglio precedente e quindi inferiore.

(A) stato Prolungato di statica fiction

(B) Un esordio precoce di attrito dinamico causa di un inferiore al taglio di picco

Si deve pensare …

“aspetta un attimo, ho pensato sfregamento provoca vesciche? Mi stai dicendo che se mi faccio sfregare le scarpe posso fermare le vesciche?”

Questo equivoco di sfregamento è diffuso e comprensibile. Perché si concentra sulla prima definizione di attrito, menzionata all’inizio di questo articolo (che l’attrito è l’atto di sfregare una cosa contro un’altra). Lo sfregamento non causa vesciche.

Lo sfregamento non causa bolle di attrito

Infatti promuovere lo sfregamento è la premessa della maggior parte delle strategie di prevenzione delle bolle.

Non è l’attrito dinamico (sfregamento) che causa il taglio più alto. È l’attrito statico (prima dello sfregamento) che lo fa raggiungere il picco più alto e più probabile che raggiunga livelli che causano vesciche. Tuttavia, questo non vuol dire che lo sfregamento non sia dannoso per la pelle. Tutto dipende dal livello di attrito. Lascia che ti spieghi:

• Se il COF tra la pelle e il calzino è alto quando c’è uno stato di attrito dinamico, quel movimento relativo sarà abrasivo per la pelle. Le cellule della pelle saranno spazzate via dall’alto. Se continua così, finirai con una ferita rossa cruda chiamata abrasione (sfregamenti su altre aree del corpo). O se hai già un blister lì, quel movimento abrasivo facilmente strapperà e sloggierà il tuo fragile tetto blister e ti verrà lasciato con una piaga rossa cruda sul tuo piede. Ma la parte dinamica del processo non è stata responsabile della formazione del blister. Era già lì a causa del taglio provocato dall’attrito statico.
• Se hai avuto questa stessa quantità di movimento tra la pelle e il calzino, ma questa volta il COF è basso, non sarà così abrasivo per la pelle. Hai meno probabilità di subire l’abrasione del tetto del blister.

Questa è la chiave per la vostra comprensione di attrito vesciche!

Questa differenziazione tra attrito statico e dinamico, così come COF alto e basso è importante in quanto l’effetto che ciascuno ha è diverso. Di seguito è riportato un riepilogo delle permutazioni della pelle e dell’effetto risultante sulla pelle:

• Stato di attrito statico + alta COF = blister-causando
• Stato di attrito dinamico + alta COF = abrasione (sfregamento) lesioni
• Stato di attrito dinamico + basso COF = blister prevenzione
• Stato di attrito statico + basso COF = no lesioni della pelle minaccia

di cui sopra riguarda la pelle-calzino interfaccia. È simile all’interfaccia scarpa-calzino in questo:

• Un basso COF fornisce un movimento relativo precoce tra la scarpa e la calza per ridurre al minimo il taglio cioè: prevenzione blister
• La differenza è che non vi è alcun rischio di abrasione. Perché in questo caso, lo stato di attrito dinamico è tra la pelle e il calzino. Il calzino rimane attaccato alla pelle proteggendola così.

Riduzione del picco di taglio

Quando si tratta di bolle, le forze di attrito in gioco sono tecnicamente descritte da “attrito secco”. Questo significa solo dove due oggetti sono in contatto tra loro. L’attrito a secco è suddiviso in ” attrito statico “e”attrito dinamico”.

Questo concetto è ottimo per descrivere come il taglio raggiunge il suo massimo (taglio di picco). E come quel massimo potrebbe causare vesciche. Mostra anche cosa devi fare per prevenire con successo le vesciche.

Quando il picco di taglio provoca vesciche

Le vesciche si formano quando il taglio è eccessivo e ripetitivo. Presumibilmente, c’è una soglia al di sopra della quale il taglio diventa causa di vesciche. Quella soglia sarà diversa per ogni individuo. Non abbiamo alcuna misura di esso, anche se sappiamo che c’è una cosa come essere blister inclini.

Uno stato di attrito statico o cinetico?

Immagina una scatola traballante seduta su un tavolo (diciamo che è fatta di gelatina). Se si preme la scatola traballante per cercare di farlo scorrere attraverso il tavolo, una piccola quantità di forza si tradurrà in nessun movimento attraverso il tavolo. Questo perché la forza di attrito tra il fondo della scatola di gelatina e il tavolo è superiore alla forza di spinta. Questo è uno stato di attrito statico. Spingi più forte e la scatola di gelatina inizia a scivolare sul tavolo (sì, questa è una gelatina molto spessa e robusta). Questo è uno stato di attrito dinamico. Questi due stati descrivono ciò che sta accadendo tra la scatola e la tabella.

Ora, prima che la scatola di gelatina traballante scivoli, la spinta provoca la distorsione. Questa distorsione è taglio e taglio è ciò che provoca vesciche. Shear aumenta sempre di più fino a quando il fondo della scatola ‘si libera’ e scivola. Ciò che accade dopo ha particolare rilevanza per la prevenzione delle vesciche. Si vede non appena la casella “si libera” e diapositive, la ricerca mostra shear ottiene immediatamente meno-vedi sotto.

Attrito statico vs attrito dinamico

Guarda le regioni statiche e dinamiche di questo grafico. Ora guarda dove il taglio è più alto. È alla fine della regione statica, poco prima che ci sia lo scorrimento. Il punto importante qui è questo: Uno stato di attrito statico porta al picco di taglio (Naylor, 1955). Se l’attrito statico è prolungato, è più probabile che il taglio superi la soglia del blister. Al contrario, uno stato di attrito dinamico riduce il taglio. Prima la diapositiva, più è probabile che il taglio raggiunga il picco al di sotto della soglia del blister. INTERESSANTE!

Un prolungato stato di attrito statico porta a un taglio superiore picco

Blister di prevenzione e di taglio punte

Blister prevenzione è tutto, riducendo l’ampiezza di taglio picchi, in modo che cadono sotto il blister soglia. Un modo per farlo è riducendo i livelli di attrito. Cioè, per ridurre il coefficiente di attrito (COF), rendendolo più scivoloso. Tornando all’analogia della scatola traballante, questo significa renderlo più scivoloso tra il tavolo e la scatola. Quando viene applicata una spinta, la scatola scorre prima e il picco di taglio è più basso (vedi sotto).

Picchi di taglio al di sotto della soglia del blister a causa di un inizio precoce di attrito dinamico.

Prima è la diapositiva, più basso è il picco di taglio. Questo è esattamente l’effetto quando si utilizzano lubrificanti, cerotti ENGO, calze traspiranti e altre strategie di prevenzione delle vesciche che riducono l’attrito.

Riducendo l’attrito si sta incoraggiando una diapositiva precoce

Cerchiamo di essere chiari in ciò che speriamo di ottenere riducendo l’attrito per la prevenzione delle vesciche. Riducendo il livello di attrito si sta incoraggiando in precedenza movimento scorrevole. Questo è ciò che speri di ottenere. Questo potrebbe essere diverso da quello che hai immaginato in precedenza. Ma riducendo l’attrito, si sta incoraggiando una diapositiva precedente tra due superfici.

Mantenere uno stato di attrito statico (mantenere il piede fermo nella scarpa) non è l’obiettivo principale della prevenzione delle vesciche. E non è certamente quello che stai cercando di ottenere riducendo l’attrito. In realtà è vero il contrario. La lesione del taglio è evitata permettendo una diapositiva precoce. Tuttavia, la natura della diapositiva è fondamentale . Questo è ciò che distingue una strategia di prevenzione blister media da ed eccellente.

PS: Il concetto di attrito statico e dinamico è stato usato per descrivere la causalità del blister sin dalla prima ricerca di Naylor sul blister nel 1955. Non è una novità! Vedere quanto indietro la ricerca va qui.