Unterschied zwischen Reibung und Scherung

Hauptunterschied – Reibung vs. Scherung

Reibung und Schubspannung sind zwei Phänomene, die insbesondere im Automobilbau, Maschinenbau, Bauingenieurwesen und der Strömungslehre untersucht werden. Reibung ist eine Kraft, die der Relativbewegung zweier Objekte (oder der Bewegungstendenz) entgegenwirkt, die sich berühren. Im Gegensatz dazu ist Schubspannung eine durch eine Kraft induzierte Spannung. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Reibung und Schubspannung.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Reibung? – Definition, Berechnung, Funktionen und Eigenschaften

2. Was ist Scherspannung? Definition, Berechnung, Funktionen und Eigenschaften

3. Was ist der Unterschied zwischen Reibung und Scherung? Unterschied zwischen Reibung und Scherung - Zusammenfassung des Vergleichs von Reibung und Scherung

Was ist Reibung

Reibung ist eine der häufigsten Arten von Kräften, die wir in unserem täglichen Leben erfahren. Auf einem reibungsfreien Untergrund kann man nicht gehen. Sie können Ihr Auto nicht anhalten, wenn keine Reibung zwischen den Reifen und der Straße besteht. Wir müssten mit vielen anderen kritischen Herausforderungen kämpfen, wenn es keine Reibung gäbe. Meteore, die beispielsweise in die Atmosphäre eintreten, verglühen normalerweise aufgrund der Reibung zwischen der Luft und den Meteoren. Aber Meteore würden direkt auf die Erde treffen, wenn es keine Reibung zwischen Luft und Meteoren gäbe. Eine Welt ohne Reibung ist kein lebenswerter Ort.

Wenn zwei Körper miteinander in Kontakt kommen, neigen sie dazu, sich relativ zueinander zu bewegen; die Kräfte, die zwischen den beiden Oberflächen wirken, wirken dieser Bewegung entgegen. Wenn sich zwei Körper relativ zueinander bewegen, wirken die Kräfte, die zwischen den sich berührenden Oberflächen wirken, der Relativbewegung zweier Körper entgegen. Diese Kräfte, die der Bewegungstendenz oder der Relativbewegung entgegenwirken, werden als Reibungskräfte bezeichnet. Reibungskräfte wirken immer entgegen der Bewegung (bzw. entgegen der Richtung der Bewegungstendenz).

Die Reibungskräfte wirken tangential zu den Oberflächen, während die Normalreaktionen senkrecht zu den Oberflächen wirken. Mit anderen Worten treten Normalreaktion und Reibungskraft senkrecht aufeinander auf. Die Größe der Reibungskräfte (F) zwischen zwei Oberflächen ist direkt proportional zur Normalreaktion. Es kann mathematisch als F = μR ausgedrückt werden, wobei R die Größe der normalen Reaktion ist.

Reibungskräfte wirken nicht nur zwischen Festkörperoberflächen, sondern auch zwischen Fest-Flüssig-, Fest-Luft-, Flüssig-Flüssig-Schichten, Flüssig-Luft und Luft.

Es gibt nämlich drei Zustände von Reibungskräften; statische, limitierende und dynamische Zustände. Die Haftreibungskraft ist die Kraft, die wirkt, wenn sich zwei Körper nicht relativ zueinander bewegen. Die Reibungskraft, die wirkt, wenn sich ein Objekt gerade relativ zum anderen zu bewegen beginnt, wird als Grenzreibungskraft bezeichnet . Die Reibungskraft, die auf einen sich relativ zum anderen bewegenden Körper einwirkt, wird als dynamische Reibungskraft bezeichnet . Der Betrag der Grenzreibungskraft ist der Maximalwert der Größe der Reibungskraft, die zwischen zwei Körpern entstehen könnte. Somit ist die dynamische Reibungskraft geringfügig kleiner als die Grenzreibungskraft.

In Anwendungen neigen bewegliche Teile von mechanischen Instrumenten und anderen Geräten dazu, durch Reibung zu verschleißen. Daher werden insbesondere im Automobilbau verschiedene Methoden zur Reibungsreduzierung eingesetzt.

Unterschied zwischen Reibung und Scherung

Was ist Schere?

Eine Spannung entsteht, wenn eine Scherkraft auf einen Gegenstand oder eine Flüssigkeit ausgeübt wird. Betrachten Sie zum Beispiel zwei Kästen, die miteinander in Kontakt stehen. Wenn Sie eine von zwei Boxen schieben, während die andere Box gezogen wird (wie in Abbildung 01 gezeigt), wirken Scherkräfte entlang der Kontaktflächen der einzelnen Boxen. Als Ergebnis würde jede Kontaktfläche eine Scherung erfahren, die durch die Scherkraft induziert würde. Die zur Oberfläche tangentiale Schubkomponente wird als Schubspannung bezeichnet, während die Normalkomponente als Normalspannung bezeichnet wird. Die Schubspannung kann als die aufgebrachte Scherkraft dividiert durch die Querschnittsfläche definiert werden. Es kann mathematisch ausgedrückt werden als

τ = F / A

F- Auf das Objekt ausgeübte Scherkraft

A- Querschnittsfläche des Objekts (Flüssigkeit) parallel zur ausgeübten Kraft Hauptunterschied - Reibung vs. Scherung

Die Scherfestigkeit ist die maximale Schubspannung, der ein Material ohne Versagen standhalten kann. Daher ist Schubspannung ein wichtiger Faktor im Maschinen- und Tiefbau.

In der Fluiddynamik ist Schubspannung einer der häufig verwendeten Fachbegriffe. Die Beschaffenheit einer bestimmten Flüssigkeit bestimmt, wie sich die Scherspannung auf diese Flüssigkeit auswirkt. In Newtonschen Flüssigkeiten ist die Schubspannung direkt proportional zur Dehnungsrate, wenn es sich um eine laminare Strömung handelt. Daher kann für eine Newtonsche Flüssigkeit die Schubspannung (τ) ausgedrückt werden als

=η (∂v/∂y)

Woher;

v- Geschwindigkeit des Fluids in einer Höhe 'y' von der Grenze

y- Höhe von der Grenze

η- Viskosität der Flüssigkeit (Proportionalitätskonstante)

Unterschied zwischen Reibung und Scherung - 3

Unterschied zwischen Reibung und Scherung

Definition

Reibung: Reibung ist der Widerstand gegen die Bewegung eines Objekts, das sich relativ zu einem anderen bewegt.

Scherung: Scherkräfte sind nicht ausgerichtete Kräfte, die einen Körperteil in eine Richtung und einen anderen Körperteil in die entgegengesetzte Richtung drücken.

Bezeichnet durch

Reibung: F

Scheren: τ

Formel

Reibung: F = μR

Scherung: τ=η (∂v/∂y)

SI-Einheit

Reibung: Nein

Scherung: Pa (Nm -2 )

Beeinflussende Faktoren

Reibung: Die Reibung hängt von der normalen Reaktion ab.

Scherung: Scherung ist abhängig von Scherkraft und Querschnittsfläche.

Auswirkung

Reibung: Gegenstände, die ständig Reibung unterliegen, neigen zum Verschleiß.

Scherung: Scherspannung bewirkt, dass sich ein Objekt aus seiner ursprünglichen Form verformt.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

„Reibungskräfte“ Von Vishakha.malhan – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia

Über den Autor: Kuma