Vad bestämmer friktionskraftens storlek

Friktion uppkommer genom ojämnheter och adhesion mellan ytorna. Ett exempel är en isig vägbana med ett tunt snötäcke; där kan friktionen med ett visst däck på en lätt bil bli mycket annorlunda än med samma däck på en tyngre bil. De elektromagnetiska krafterna har så stor betydelse att de markant påverkar hur kraftig friktionen blir. Friktionen verkar i en riktning som är vinkelrät mot normalkraften. Ett exempel på detta är friktionen mellan ett vägfordons bromstrumma och bromsbelägg, där friktionen och därmed bromsverkan kan avta snabbt när temperaturen stiger över en kritisk nivå.

Smörjmedlet kan bilda hydrodynamisk smörjfilm som helt eller delvis skiljer de mekaniska ytorna ifrån varandra, så att friktionen blir mycket låg. I en bil gör friktionen till exempel att motorns kraft kan överföras till vägen via däcken. Coulomb använde en tribometer för att mäta friktionskrafterna. Friktion avser inom fysiken en kraft som strävar att motverka den relativa rörelsen mellan två ytor som är i kontakt med varandra.

För fasta kroppar är lim den ena ytterligheten med stor friktionskraft och smörjmedel den motsatta med liten friktionskraft. De elektromagnetiska krafterna mellan atomer spelar emellertid också en betydande roll. När boken väl är i rörelse, uppträder den dynamiska friktionen. Det är kombinationen av ytornas material, kraften med vilken de trycks mot varandra, om de är i rörelse eller i vila i förhållande till varandra, som bestämmer friktionens storlek.

Det gäller till exempel material som is , glas och gummi , som alla vart och ett är mycket släta men har låg respektive medelhög och hög friktion. Friktion eller glidningsmotstånd har att göra med hur ytan på materialet är beskaffad. Därför utvecklas däck för att ha största möjliga friktion, medan motorns delar smörjs med olja, så att friktionen minskas, och kraften inte går förlorad. Ämnet studeras inom tribologin.

Ämnen med låg hållfasthet, till exempel teflon , kan ge lägre friktion.

Friktionskraft och motstånd

På så sätt omvandlas kinetisk energi rörelseenergi till värme. En slät och jämn yta som på is ger mindre friktion än en skrovlig och knottrig yta som på betong. Friktionstalet kan även variera med temperaturen.

För att minska friktionen kan man tillsätta talg , såpa , olja eller andra smörjmedel. I vardagen är friktion absolut nödvändig för att saker och ting skall fungera ordentligt. Innan glidningen börjar kan friktionen i vila bli större än den under rörelse, så att en större kraft behövs för att sätta igång rörelsen än för att bibehålla glidning.

I stället uppstår inre friktion. Fysiker talar om flera slags friktion, primär statisk och dynamisk friktion. Friktionstalet påverkas av den pålagda kraften. Därtill används begreppet inre friktion , som beskriver en kropps förmåga att återta sin form efter deformation av en yttre last. Dessa ämnen kan på olika sätt bidra till minskad friktion. När två kroppar är i nära kontakt håller atomerna fast vid varandra och verkar då i motsatt riktning mot rörelsen.

Friktionen är inte en fundamental kraft utan är en manifestation av elektromagnetiska krafter. När kontaktytorna rör sig relativt varandra under friktionens kraftverkan, omvandlas det utförda arbetet enligt kraften × vägen till värme. Friktion mellan fasta föremål kallas ofta torr friktion , medan friktionskrafter mellan vätskor eller gaser kallas viskös friktion.

Skillnaden mellan dem beror på att atomerna och de tillhörande elektronmolnen påverkar varandra olika beroende på typen av ämne. Det beror helt enkelt på att utsprång på den ena kroppen tar i fördjupningar på den andra, så att det behövs extra kraft för att få dem loss igen. Det gäller i synnerhet väglag med split friction.

Det kan även vara ämnen som kemiskt kan bilda skikt så att den yttre friktionen blir mycket låg. När man till exempel knuffar till en bok som ligger stilla, måste man först övervinna den statiska friktionen. Av denna anledning ska hjullasten mätas när vägbanors friktion mäts. Charles-Augustin de Coulomb fann att den yttre friktionskraften , inom vissa gränser, är proportionell mot normalkraften.

Hur kan man öka friktion

Detta fenomen utnyttjas till exempel i vanliga tändstickor. Friktion är inte en materialegenskap. Det betyder att de enstaka atomerna inte glider jämnt över varandra utan mer eller mindre hoppar och skuttar fram. Mellan vissa typer av ytor ändras friktionen ganska mycket när normalkraften ändras.