friktionsvinkel vs hvilevinkel
Friktionsvinkel og hvilevinkel er to meget vigtige størrelser målt i friktion. Disse to størrelser har en stor betydning inden for områder som statik og dynamik af faste legemer og statik af granulat. I denne artikel skal vi diskutere, hvad friktionsvinkel og hvilevinkel er, deres definitioner, anvendelser af disse vinkler, lighederne og endelig forskellen mellem friktionsvinkel og hvilevinkel.
Hvad er friktionsvinkel?
Friktion er nok den mest almindelige modstandskraft, vi oplever hver dag. Friktion er forårsaget af kontakt mellem to ru overflader. Friktion har fem tilstande. Tør friktion opstår mellem to faste legemer; væskefriktion er også kendt som viskositet; smurt friktion, hvor to faste stoffer er adskilt af et væskelag; hudfriktion modarbejder et fast stof i bevægelse i en væske, og intern friktion får de indre komponenter i et fast stof til at skabe friktion. Imidlertid er udtrykket "friktion" oftest brugt i stedet for den tørre friktion. Dette skyldes, at de ru mikroskopiske hulrum på hver af overfladerne passer til hinanden og nægter at bevæge sig. Den tørre friktion mellem to overflader afhænger af friktionskoefficienten og den reaktive kraft vinkelret på det plan, der virker på objektet. Den maksimale statiske friktion mellem to overflader er blot en smule højere end den dynamiske friktion. Da friktionen for en given to faste overflader kun afhænger af den reaktive kraft mellem de to overflader, kan ligningen F=µR opnås. Det skal bemærkes, at friktionen er uafhængig af kontaktarealet af to overflader. Hvis udtrykket µ skrives som vinkel Tan (θ), så er θ defineret som friktionsvinklen mellem de to overflader. Da Tan (θ) er lig med forholdet mellem F og R, er vinklen θ vinklen mellem den vandrette linje og den resulterende kraft af F og R.
Hvad er Angle of Repose?
Hvilevinkel er en egenskab ved granulære materialer, som er forbundet med friktion. Hvilevinklen er den stejleste nedstignings- eller dykvinkel på skråningen i forhold til det vandrette plan, når materialet på skråningsfladen er på grænsen til at glide. Denne vinkel kan teoretisk tage værdier fra 0 grader til 90 grader. Hvilevinklen er en meget vigtig egenskab for granulære materialer, da den bestemmer, hvor højt og hvor bredt et materiale spredes. Sne, sand og sedimentsten kan tages som sådanne materialer. Hvilevinklen er direkte afhængig af materialets maksimale friktionsvinkel.
Hvad er forskellen mellem hvilevinkel og friktionsvinkel?
• Friktionsvinklen er defineret for faste materialer med stive kroppe. Hvilevinkel er kun defineret for granulære materialer.
• Friktionsvinkel er en hypotetisk vinkel mellem den resulterende kraft og horisonten. Hvilevinkel er en reel vinkel, som kan måles.
