Hõõrdumine Liis ja Johanna Mis on hõõrdumine? Hõõrdumine on füüsikaline nähtus, kus keha või aine liikumist takistab aineosakeste vaheline jõud hõõrdepindadel. Hõõrdumise tõttu muundub osa liikumist põhjustavat energiat soojuseks. Hõõrdumise näited Suusk libiseb Kelg tuleb mäest alla Arvutihiir liigub mööda lauda Hõõrun käsi kokku Uisutamine Teisele inimesele pai tegemine Hõõrdumise liigid Liikumise järgi: Liugehõõrdumine Seisuhõõrdumine Veerehõõrdumine Sisehõõrdumine Välishõõrdumine Mõjutavad tegurid. Hõõrdejõu põhjustab aineosakeste vaheline vastasmõju. Peamiselt on see põhjustatud aatomite koostisse kuuluvate elektronide elektromagnetilisest vastastikmõjust.
Hõõrdejõud-jõud, mis takistab kokkupuutes olevate kehade liikumist teine teise suhtes Hõõrdejõud sõltub: rõhumisjõust pindade töötlusest kehade materjalist Rõhumisjõud Hõõrdejõud sõltub rõhumisjõust Rõhumisjõud- jõud, millega kehi teineteise vastu surutakse Mida suurem on rõhumisjõud, seda suurem on hõõrdejõud Hõõrdumise liigitus Hõõrdumine Liikumise järgi Seisuhõõrdumine Liugehõõrdumine Veerehõõrdumine Pinna järgi Vedelikhõõrdumi Kuivhõõrdumine ne Seisuhõõrdejõud Seisuhõõrdejõud- hõõrdejõud, mis takistab kehade liikuma hakkamist Liugehõõrdejõud Liugehõõrdejõud- hõõrdejõud, mis tekib ühe keha libisemisel teise keha pinnal Veerehõõrdejõud Veerehõõrdejõud- hõõrdejõud, kui ratas või rull veereb teise keha pinnal Kasutatud allikad
massiga ja pöördvõrdeline nende kehade vahelise kauguse ruuduga KAAL ❏Kaal on jõud, millega keha mõjutab alust või riputusvahendit HÕÕRDEJÕUD ❏ Hõõrdejõud on liikumist takistav jõud ❏ Hõõrdumisel omandavad kehad laengu ❏ Hõõrdejõud jaguneb kolmeks: seisuhõõrdejõud (mõjub siis kui keha seisab), liugehõõrdejõud (mõjub siis kui keha liigub), veerehõõrdumine (kui keha veerem, see on kõige suurem hõõrdejõud) ❏ ELASTSUSJÕUD ❏ Keha kuju muutumist nimetatakse deformeerumiseks ja selle tagajärjel tekkinud kujumuutust nimetatakse deformatsiooniks. ❏ See võib olla nii pöörduv kui ka pöördumatu protsess. ❏ Kui keha pärast deformeeriva mõju lõpetamist taastab oma esialgse kuju on tegemist elastse deformatsiooniga, kuid kui säilitab deformatsiooniga saadud kuju on
on pindade karedus. Seisuhõõrdejõud takistab keha liikumahakkamist. Liugehõõrdejõud tekib kui üks keha libiseb teise pinnal. Hõõrdejõudu mõõdetakse dünamomeetriga. Liugehõõrdejõud sõltub: rõhumisjõust, pindade töötlusest, kehade materjalist. Seda saab muuta: muutes pindade kokkusurvet, muuta pindade karedust, valida sobivalt pindade materjalid. Hõõrdejõuud saab vähendada pindade vahele õli pannes või keha rullidele või ratastele pannes. Veerehõõrdumine kui ratas veereb keha pinnal. Deformatsioon* keha kuju muutumine. Elastseks nimetatakse keha, mille keha peale deformeeriva mõju lakkamist taastub. Elastset keha saab suruda, venitada või väänata ning selle kuju taastub. Deformatsioon(keha kuju muutmine) on elastne, kui deformeeriva mõju lakkamisel kuju taastub. Deformatsioon on plastiline, kui keha esialgne kuju ei taastu. Elastsusjõuks* nimetatakse kehas tekkivat jõudu, mis on võrdne, kuid vastassuunaline keha
Näiteks Kuu tiirleb ümber Maa, Maa tiirleb ümber Päikese Pöörlemine ehk pöördliikumine on keha ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti. Neid punkte ühendavat sirget nimetatakse pöörlemisteljeks. Näiteks Hulktahukatest koosnev kera pöörleb ümber oma telje. 7. Hõõrdejõuks nimetatakse jõudu, mis takistab keha liikumist või liikuma hakkamist. Hõõrdejõu liigid: seisuhõõrumine, liugehõõrdumine ja veerehõõrdumine. 8. Keha kaaluks nimetatakse seda jõudu, millega keha Maa külgetõmbe tõttu mõjub alusele, keskkonnale või riputusvahendile. Kui alus liigub vertikaalsuunalise kiirendusega, siis kaal enam raskusjõuga võrdne ei ole. Kui alus liigub kiirendusega üles, peab see kehale kiirenduse andmiseks rakendama lisajõudu ja kiirendusega alla liikumisel on vastupidi.
Järelikult mõjub klotsile ühtlase liikumise ajal peale elastusjõu veel sellega võrdvastupidine jõud. Seda jõudu nimetatakse seisuhõõrdejõuks. Liugehõõrdejõud on alati vastassuunaline keha liikumise kiirusele v. Ta põhjustab alati selle kiiruse vähenemist. Veerehõõrdejõud Kui keha ei libise ega seisa, vaid veereb mööda teise keha pinda, nimetatakse seejuures tekkivat hõõrdumist veerehõõrdejõuks. Veerehõõrdumine tekib näiteks jalgratta, auto rataste või palli veeremisel mööda maapinda. Kui kasti alla panna ümmargused pulgad, on tegemist hõõrdejõuga, mis tekib veeremisel. Ühesuguse keha juures on veerehõõrdejõud väiksem kui liuge- ja seisuhõõrdejõud. Veeremisel on hõõrdejõud mitu korda väiksem kui lohistamisel. Kuidas mõõta hõõrdejõudu? Hõõrdejõudu saab mõõta dünamomeetri abil. Dünamomeetri külge kinnitatakse
F=G Gravitatsioonijõud jõud kõikide kehade vahel 5. Raskusjõud. Raskusjõud on jõud, millega Maa tõmbab enda poole tema lähedal asuvaid kehi. F= R = 6400 km (Maa Raadius); M = 6 * 1024 kg (Maa Mass). G on konstant. 6. Hõõrdejõud Hõõrdejõud tekib alati kehade vahel vahetul kokkupuutel ja mõjub piki kokkupuutepinda. Seisuhõõrdumine Jõud F ei suuda keha paigalt nihutada. Fh + F = 0 Liugehõõrdumine keha liigub mööda teise keha pinda. Veerehõõrdumine üks keha veereb mööda teise keha pinda (nt rattad). Fh = müü * N Müü (pika sabaga m) = hõõrdetegur Fh = hõõrdejõud, N N = rühumisjõud (sisuliselt raskusjõud) = m*g Tekkepõhjused: 1. Aineosakeste vahelised tõmbejõud 2. Pindade ebatasasus 7. Elastsusjõud. Elastsusjõud on jõud, mis tekib keha kuju muutmisel e. Deformatsioonil. Püüab keha esialgset kuju taastada. Elastne deformatsioon keha taastab oma kuju pärast välisjõudude mõju lakkamist.
HÕÕRDUMINE JA HÕÕRDEJÕUD. 1) Millist füüsikalist nähtust nimetatakse hõõrdumiseks? Kokkupuutuvate pindade vahel asinev vastastikumõju, mis takistab nende kehade liikumist teineteise suhtes. 2) Miks tekib pindade vahel hõõrdumine? Kuna kehade pinnad on karedad. 3)Millise füüsikalise suurusega iseloomustatakse hõõrdumist? Milline on selle jõu suund? Hõõrdejõud on alati vastassuunalised. Hõõrdejõu liigid :Liughõõrdejõud,seisuhõõrdejõud , veerehõõrdumine. 4) Millest sõltub liugehõõrdejõu suurus? Pindade omadusest .Raskusjõust. 5) Kuidas vähendada pindadevahelist hõõrdumist? Kui keha panna rullidele või ratastele. Näide igapäevaelust: Auto mootor vajab õli,kuullaagri kuulide vahed täidetakse määrdega. 6) Kuidas suurendada pindadevahelist hõõrdumist? Tehakse pinnad karedaks. Näide igapäevaelust:Jääle puistatakse liiva ,autole pannakse naastrehvid. 7) Kas hõõrdumine on kasulik või kahjulik
liigu.) Kui pöörlemistelg on keha sees, nimetatakse seda pöörlemiseks. Kui pöörlemistelg on väljaspool keha, nimetatakse seda tiirlemiseks. Näide: Maa pöörleb ümber oma telje, maa tiirleb ümber päikese. 11. Defineeri hõõrdejõud ja nimeta selle liigid Hõõrdejõud on keha liikumist takistav jõud teise keha või ainete suhtes kokkupuutepinnal mõjuvate osakeste vahelise jõu tõttu. Liigid: seisu-ja liugehõõrdejõud, veerehõõrdumine. 12. Mida nimetatakse keha kaaluks ja kuidas see sõltub kliirendusest? Kehakaal on füüsikaline suurus, mis näitab jõudu, millega kehale mõjub gravitatsioon. Kui keha kiirendus on võrdne raskuskiirendusega, siis on selle kaal 0. 13. Kirjuta gravitatsiooniseadus ja seda väljendav valem Gravitatsiooniseadus-kaks punktmassi tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis onvõrdeline nende masside korrutisega ning pöördvõrdeline nendevahelisekauguse suurusega.
Hõõrdejõud Hõõrdejõuks nimetatakse jõudu, mis takistab kokkupuutes olevate kehade liikumist teineteise suhtes. Hõõrdejõud on alati vastassuunaline keha liikumisele. Seisuhõõrdejõud hõõrdejõud, mis takistab kehade liikumahakkamist. Keha hakkab liikuma vaid siis, kui lükata seda jõuga, mis on seisuhõõrdejõust suurem. Liugehõõrdejõud hõõrdejõud, mis tekib ühe keha libisemisel teise keha pinnal. Veerehõõrdumine kui ratas või rull veereb teise keha pinnal.
tekib).4p a) kui põrand on värskelt vahatatud, siis inimene võib maha kukkuda. b) Suuskade määrimisel määrdega on võimalik panna suusk paremini libisema. Miks kasutatakse vedelikhõõrdumist tahkete pindade vahel? Sest hõõrdumine vedelikukihtide vahel on väiksem, kui tahkete pindade vahel. Millist hõõrdumise vähendamise võimalust kasutatakse näiteks kuullaagrites peale vedelikhõõrdumise? Veerehõõrdumine - kui keha ei libise, vaid veereb mööda teise keha pinda (kuullaagrid). Kas joonisel kujutatud olukord suurendab või vähendab hõõrdumist keskkonnas? 4p a)Liu laskmine veetorus b)Avatud langevari c)Sportauto kere disain d) Liiva puistamine teele …vähendab…………. …suurendab… …vähendab……… …suurendab…….. 6
Jõud looduses (10c) 1. Keha seisab paigal, kui sellele ei mõju teised kehad. 2. Keha kiirus võib muutuda vaid mõne teise keha mõjul. 3. Kehade mõju on alati vastastikune, üks keha mõjutab teist ja teine esimest. 4. Kehade vastastikmõjus muutub suure massiga keha kiirus vähem kui väikese massiga keha kiirus. Hõõrdumine. Hõõrdumine jaguneb 3-ks liikmeks: Hõõrdejõud 1.Hõõrdumine esineb libisemisel. 2.Seisuhõõrdumine. 3.Veerehõõrdumine esineb veeremisel. Hõõrdejõud esineb sel juhul, kui üks keha rõhub teisele. Kehad peavad kindlasti kokku puutes olema. Liuge-ja veerehõõrdejõud. Nende kehade pinnad pole iseaalselt siledad vaid krobelised. Seetõttu jäävad pinnakonarused libisemisel üksteise taha kinni. Liug ja veerehõõrdejõud on alati keha liikuseimisega vastassuunaline. Hõõrdejõu suund on kokkupuutuvate kehade pinnaga parallelne. Hõõrdejõud, mis takistab keha liikumishakkamist nim. seisuhõõrdejõuks.
Keha liigutav jõud peab võrduma hõõrdejõuga ning olema vastassuunaline. Fh= -F 2) Liugehõõrdumine- tekib, kui keha liigub ning libiseb mööda teise keha pinda; hõõrdejõud sõltub pindade omadustest ning pindu kokku suruva jõu suurusest. Mõõtmised näitavad, et liugehõõrdejõud on võrdeline pindu kokku suruva jõuga, s.t. rõhumisjõuga: Fh= µN=µmg (N- rõhumisjõud; µ-katseliselt määratud hõõrdetegur, sõltub mõlema kokkupuutuva pinna karedusest ja materjalist) 3) Veerehõõrdumine- Fvh=mv*(N/R) Hõõrdumise põhjused: 1) Pindade ebatasasus. Pinnakonarused jäävad üksteise taha kinni ja takistavad libisemist. 2) Aineosakeste vahelised tõmbejõud. 7.Elastsusjõud ja deformatsioon; Hooke`i seadus; jäikus. Elastsusjõud- keha kuju muutmisel e. deformeerimisel tekkiv jõud. Elastsusjõud püüab keha kuju taastada. On alati deformatsiooniga vastassuunaline. Deformatsiooni liigid: 1) tõmbe- ; 2) painde- ; 3) surve- ; 4)
vastassuunaline keha liikumisele. Hõõrdejõud tekib, kui üks keha liigub teise keha vastas ning nende pindade konarused haakuvad, mida krobelisem on pind, seda suurem on hõõrdejõud (kõikide kehade pinnad on tegelikult konarlikud). Hõõrdumise kaks peamist põhjust on pindade ebatasasused ja aineosakeste vaheline tõmbejõud. Hõõrdejõul on mitmeid liike: seisuhõõrdejõud ja liugehõõrdejõud ning võimalik on ka veerehõõrdumine. Seisuhõõrdejõuks nimetatakse hõõrdejõudu, mis takistab keha liikumahakkamist. Kui keha on kaldpinnal paigal, hoiab teda sellises asendis hõõrdejõud, sest kui hõõrdejõudu ei oleks, libiseks antud keha mööda kaldpinda alla. Kuna see jõud takistab kehade liikumahakkamist. Keha hakkaks liikuma praegusel juhul vaid siis kui seda lükata jõuga, mis on seisuhõõrdejõust suurem. Liugehõõrdejõuks nimetatakse hõõrdejõudu, mis tekib keha libisemisel teise keha pinnal.
Järelikult mõjub klotsile ühtlase liikumise ajal peale elastusjõu veel sellega võrdvastupidine jõud. Seda jõudu nimetatakse seisuhõõrdejõuks. Liugehõõrdejõud on alati vastasuunaline keha liikumise kiirusele v. Ta põhjustab alati selle kiiruse vähenemist. Veerehõõrdejõud Kui keha ei libise ega seisa, vaid veereb mööda teise keha pinda, nimetatakse seejuures tekkivat hõõrdumist veerehõõrdejõuks. Veerehõõrdumine tekib näiteks jalgratta, auto rataste või palli veeremisel mööda maapinda. Kui kasti alla panna ümmargused pulgad, on tegemist hõõrdejõuga, mis tekib veeremisel. Ühesuguse keha juures on veerehõõrdejõud väiksem kui liuge- ja seisuhõõrdejõud. Kehade vastastikmõju Vastastikmõjus osaleb alati kaks keha üks keha mõjutab teist. Kehade vastastikmõju tulemusena muutub kas kehade kuju või nende liikumine. Gravitatsiooniline vastastikmõju esineb makromaailmas kehade vahel
Ülesanne: Kergestiliikuv vankrike massiga 2kg on horisontaalsel laual 1 m pikkuse kummipaela otsas. Vankrikest nihutatakse nii, et pael venib 10 cm võrra pikemaks. Kui suure kiirendusega hakkab vankrike liikuma, kui kummipaela jäikus on 40N/m? Hõõrdumist mitte arvestada. 6.4 Hõõrdejõud Hõõrdumine kehade kokkupuutel ilmnevat vastastikmõju. Hõõrdumise liigid: kuivhõõrdumine märghõõrdumine Kuivhõõrdumise liigid: seisuhõõrdumine liugehõõrdumine veerehõõrdumine F Fh P Liugehõõrdumisel kehtib valem Fh = µP kus on hõõrdetegur, mis sõltub kehade materjalist, mitte suurusest. Hõõrdumisel on kaks peamist põhjust: pindade ebatasasus aineosakeste vahelised tõmbejõud Hõõrdejõu vähendamiseks kasutatakse määrimist. Ülesanne 1
l- jõuõlg =h S 1. paigalseisu hõõrdejõud – paigal seisvate kehade vahel 2. liugehõõrdejõud – kui vähemalt üks kehadest liigub 3) p=ρhg 3. veerehõõrdumine – hõõrdejõud on kordades väiksem Kang- kõva keha, mis võib pöörelda ümber oma liikumatu telje. Suurendus Difusioon- erinevate ainete iseenestik segunemine Ovaal- ellips ( s= H −kujutise kõrgus
mis asub taevakeha pinna lähedal. Hõõrdejõud on jõud, mis takistab kokkupuutes olevate kehade liikumist teineteise suhtes. Mida karedam on pind, seda suurem hõõrdejõud. Rõhumisjõud on jõud, millega kehi teineteise vastu surutakse. Seisvate kehade liuguma hakkamist takistav jõud on seisuhõõrdejõud. Vastastikku libisevate pindade korral esinev hõõrdejõud on liugehõõrdejõud (jaguneb omakorda kuivhõõrdumine ja vedelikhõõrdumine). Veerevate pindade vaheline hõõrdumine on veerehõõrdumine. Deformatsioon on keha kuju muutumine. Ekastse deformatsiooni korral keha algne kuju taastub, plastse korral mitte. Deformeerimisel kehas tekkinud jõudu nim elstsusjõuks. See on arvuliselt võrdne keha deformeeriva jõuga, suunalt aga vastupidine sellega. Kehade rõhumine on nähtus, mille tulemuseks on keha pinna deformatsioon. Kehade surve mõõduks on rõhk. Rõhuks nim füüsikalist suurust, mis võrdub pinnale mõjuva rõhumisjõu ja kehade puutepinna pindala jagatisega. p=F/S
Paagutatud materialid (metall- ja mineraalkeraamika) ja keha algpikkuse suhe. Mida suurem on E, seda väiksem on võrdse pinge korral selle Klaaskiudsarrusega polümeerid materiali joondeformatsioon. Seadus aitab leida praktilistes ülesannetes varda pikkuse muutu. Veeremise takistus. Veerehõõrdumine avaldub takistuses, mis tekib kehade libisemata veeremisel. Mis on metalli kalestumine? Selgitage tõmbediagrammi abil. Materjalide def tõttu ei teki kehade vahel mitte joon kontakt, vaid kitsa ristküliku kujuline Metalli kalestumine on metalli plastsel deformatsioonil (jääkdeformatsioonil) tekkiv kontaktpind. Kehade pind peab olema sile; keha peab olema tugev, et ei tekiks def; mehaaniliste omaduste muutumine.
Masinates käsutavate materjalide loetelu. Rauda sisaldavad sulamid [teras (C<=2%), malm] Värviliste metallide sulamid (vase sulamid, babiidid, alumiiniumi sulamid, titaani sulamid jt) Plastid , asbesttäitega plastid Termoreaktiivid (fenoplast) Tehniline kumm Puit, tekstiil, nahk Paagutatud materialid (metall- ja mineraalkeraamika) Klaaskiudsarrusega polümeerid 16. Veeremise takistus. Veerehõõrdumine avaldub takistuses, mis tekib kehade libisemata veeremisel. Materjalide def tõttu ei teki kehade vahel mitte joon kontakt, vaid kitsa ristküliku kujuline kontaktpind. Kehade pind peab olema sile; keha peab olema tugev, et ei tekiks def; Ideaalsel juhul on kehade kokkupuutepinnaks ainult punkt (või sirge). Veerdehõõrde takistusmoment M hmax <= δFn, kus δ on veerehõõrdetegur. Keha on tasakaalus, kui F<=F n*δ/r, kus r on silindri raadius.
Triboloogia: tegeleb üksteise suhtes liikuvate kehade vastastikuse mõju (hõõrdumine, kulumine, määrimine) uurimisega. Triboloogial seos füüsikaga, keemiaga, mehhaanikaga, määrdetehnikaga, materjalitehnikaga, tehnohooldusega. Hõõrdekaod sõltuvad hõõrdumise liigist ja neid iseloomustab hõõrdetegur. Vt. joonis Eristatakse liugehõõrdumist ja veerehõõrdumist. Liugehõõrdumine tekib mikrokonarate haardumisest ja mikrokonarate vahelisest adhesioonist. Veerehõõrdumine kui keha ei libise, vaid veereb mööda teise keha pinda. Veehõõrdumine tekib näiteks jalgratta ratta või palli veeremisel mööda maapinda. Hõõrdetegur on palju väiksem. Kuidas vähendada hõõrdetakistust ja kulumist? Selleks kasutatakse määrimist. 1. Täielik määrimine vedelikulise/gaasilise vahekihiga hõõrdumine vedeliku (õli) molekulide vahel. See on ideaalolukord. 2. Osaline määrimine Ebatasasused puutuvad üksikutes kohtades kokku kuivhõõrdumine
..+ mn*vn)= F1´+ +F1+ Fn+...+ F ´n dv/dt=0 p=const. §17. Hõõrdejõud. Tekivad siis, kui kokkupuutuvad kehad või nende osad libisevad üksteise suhtes. Hõõrdumist, mis tekib kahe kokku-puutuva keha libisemisel teineteise suhtes, nim. välishõõrdumiseks, pideva keha osade vahel esineb sisehõõrdumine. Hõõrdejõud on alati vastupidised liikumist põhjustava jõuga. Hõõrdejõu töö muutub alati soojuseks(sise- ja välishõõrdumine). Jaguneb kuivhõõrdumine (liugehõõrdumine, veerehõõrdumine). Hõõrdumist kahe tahke keha pindade vahel, kui neil ei pole mingit vahekihti nt määrdekihi näol, nimetataksegi kuivhõõrdumiseks. Kehtivad seadused kuivhõõrdumi-se korral võib kokku võtta järgnevalt: sisehõõr.jõu maxväärtus ning liugehõõrdejõud ei sõltu hõõrdepindade suurusest, nad on ligikaudu võrdelised pindu kokkusuruva normaaljõuga f n: fn=k*fn. Liugehõõrdumine: Veerehõõrdumine: Vedelikhõõrdumine- kaks tahket keha ja vedelik nende vahel
annaabi.ee 
