Ana Fark -Sürtünme Açısı ve Durma Açısı

Sürtünme açısı ve durma açısı, makine mühendisliğinde ortaya çıkan iki açıdır. Durma açısının zemin mekaniğinde de kullanımı vardır. NS asıl fark Sürtünme açısı ile durma açısı arasındaki Sürtünme açısı, normal tepki kuvveti ile normal tepki kuvveti ve sürtünmenin bileşke kuvveti arasındaki açı olarak tanımlanır. bir nesne hareket etmeye başladığında, oysa durma açısı, eğik bir düzlemin minimum açısı olarak tanımlanır. bu da bir nesnenin düzlemden aşağı kaymasına neden olur. Daha sonra bu iki tanımın eşdeğer olduğunu göreceğiz.

Sürtünme Açısı Nedir?

Sürtünme açısı, normal tepki kuvveti ile normal tepki kuvveti ve sürtünmenin bileşke kuvveti arasında yapılan açı olarak tanımlanır. Önce bu tanımı inceleyelim ve sürtünme açısını bir formülle ifade etmeye çalışalım.

Sürtünme açısının tanımlanması

Yukarıdaki şema, pürüzlü bir yüzeye doğru çekilen bir bloğu göstermektedir. Kuvvet küçükse, statik sürtünme (

) yüzeyler arasında blok hareket etmesini engelleyecektir. Çekişi yavaşça artırırsanız,

aynı zamanda yatay kuvvetleri dengeleyerek ve bloğun hareket etmesini engelleyerek artacaktır. Ancak, bir noktada, blok hareket etmeye başlayacaktı. Bu noktada statik sürtünme üst sınıra ulaşmıştır ve bu maksimum sürtünmeyi şu şekilde tanımlayabiliriz.

nerede

sürtünme katsayısı ve

normal tepki kuvvetidir.

Sağdaki vektör diyagramı toplamını gösterir.

ve

. Yukarıda yaptığımız tanımdan,

sürtünme açısıdır. Trigonometri kullanarak bu açıyı ifade edebiliriz.

olarak

. yani, iki yüzey arasındaki sürtünme açısı, bu iki yüzey arasındaki sürtünme katsayısının ters tanjantına eşittir.

Durma Açısı Nedir?

Durma açısı, bir yüzeyin yataydan eğilebileceği maksimum açıdır, öyle ki üzerindeki bir nesne, aşağı kaymadan yüzeyde kalabilir. Yine, önce durumun diyagramına bakalım.

Durma Açısını Tanımlama

Cisim hareket etmek üzereyken, sürtünmenin boyutu şu şekilde verilir:

. Cisim de dengede (nesne hareket etmek üzere ama henüz hareket etmiyor!) yani düzlem boyunca etki eden kuvvetleri alarak diyebiliriz ki,

.

Uçağa dik kuvvetleri çözeriz,

Şimdi, bu ifadelerin oranını alıyoruz:

.

Trigonometrik kimliği kullanma

, ve ortak faktörleri iptal etmek. alırız

. Yani, şunu elde ederiz:

Sürtünme açısı için

, sahibiz

ve bunun aynı zamanda durma açısı için aldığımız ifadenin aynısı olduğunu görüyoruz. Öyleyse, Sürtünme açısı duruş açısına eşittir.

Zemin mekaniğinde, durma açısı, zemin parçacıklarının düşmeye başlamasına neden olan bir zemin yığınının en sığ açısını ifade eder. Antlionlar tuzaklarını kurarken bu açıyı kullanırlar (aşağıya bakınız):

Karıncalar, bu kum tuzaklarını karıncaları ve diğer küçük böcekleri yakalamak için yaparlar. Bu tuzakların kenarları istirahat açısındadır. Karıncalar çukura girdiğinde, rahatsızlık kumun aşağı yuvarlanmaya başlamasına neden olarak karıncanın kaçmasını zorlaştırır. Sonra tuzağın dibinde saklanan karınca aslanı dışarı çıkar ve karıncayı yakalar.

Sürtünme Açısı ile Durma Açısı Arasındaki Fark

Esasen, iki yüzey arasındaki sürtünme katsayısının ters tanjantı tarafından verilen, durma açısı ve sürtünme açısı aynıdır. Aralarındaki fark, tarif edilme biçiminde yatmaktadır.

Açıklama

Sürtünme Açısı bir nesne yüzey boyunca hareket etmeye başladığında, normal tepki kuvveti ile sürtünme ve normal tepki kuvveti arasındaki bileşke kuvvet arasında yapılan açıdır.

Durma Açısı üzerindeki bir nesnenin aşağı kaymaya başlayacağı bir eğimin en sığ açısıdır.

Açıklamanın geçerli olduğu yer

tanımı sürtünme açısı her türlü yüzeye uygulanabilir.

tanımı dinlenme açısı sadece eğimli bir yüzey olduğunda kullanılabilir.

Referanslar

Bansal, R.K. (2002). Mühendislik Mekaniği Ders Kitabı. Yeni Delhi: Laxmi Yayınları.

Görünüm inceliği

Michal Maňas'ın “kum çukuru tuzakları 2” (Kendi çalışması) [CC BY-SA 2.0], flickr aracılığıyla