Pinta-alan vaikutus kitkavoimaan

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

http://www.youtube.com/watch?v=6sIB2kL- ... re=related
Tämän videon mukaan kahta lomitettua puhelinluetteloa ei saa vedettyä toisistaan irti edes autoilla. Lukiossa kyllä kerrottiin ettei pinta-alalla ole merkitystä, mutta intuitio + tämä video kyllä kertovat aivan päinvastaista. Kitkavoimalaskuissa huomioitiin lähinnä kitkakertoimet ja kappaleen massa. Nähtävästi tämä video todistaa ennakkoluuloni oikeaksi. Käytännön elämässä pinta-alalla on merkitystä kitkavoiman kannalta. Onko kenelläkään jotain muuta selitystä kuten esim sähkövaraukset tai jotain muuta semmoista miksi fysiikanopettaja olisikin ollut oikeassa ja intuitio väärässä?

Sivut

Kommentit (26)

Vierailija

En jaksasanut tsiigata videoo mutta olettaisin jujun olevan siinä, että vedettäessä lomitettuja puhelinluetteloita toisistaan erilleen sivujen välinen puristusvoima kasvaa jolloin myös kitkavoima kasvaa. Sivujahan on melko tolkuttomasti joten kyse on melkoisista voimista. Miksi ne sitten puristuvat yhteen. Kun kaksi puhelinluetteloa liitetään yhteen ne pullistuvat limittikohdastaan kaksinkertaiseksi alkuperäiseen paksuuteen nähden. Kanta pysyy kuitenkin ennallaan jolloin sivut menevät viuhkan muotoon. Kun niitä vedetään, syntyy vinoista sivuista voima, joka puristaa niitä yhteen. Sivujen välile syntyy ilmeisesti myös jokin adheesiovoima joka tehostaa vaikutusta. Sivut siis puristuvat tiukasti yhteen joka suurentaa kitkavoimaa, ei pinta-ala. Kitkavoimahan on verrannollinen normaalivoiomaan alasta riippumatta. Jos kosketuspinnassa on jotain töhnää tai pinnat muuten pyrkivät takertumaan toisiinsa muuttuu kitkakerroin tai voi mennä aika epämääräiseksi.

Vierailija

Hmm.. Mielenkiintoista. Tämän vuoden lukiolaisten viksu-tiedekilpailussahan yksi palkittu työ muuten käsitteli pinta-alan vaikutusta kitkaan, ja työn mukaan pinta-ala vaikuttaa kitkakertoimeen jossain määrin, mutta mitään selvää lineaarista vaikutusta mistä kaavan voisi napsaista ei havaittu.

En kuitenkaan usko, että pinta-alalla voi olla kitkaan niin suurta merkitystä että tuo selittyisi sillä. Uskon, että tuollaiset peruskaavat ovat niin tarkkaan vuosien saatossa testattu, että ne eivät voi noin vain osoittautua paikkaansa pitämättömiksi.

Arvelisin, että tuossa tapahtuu jotain muuta. Esimerkiksi tuo kiinnityssysteemi saattaa olla sellainen, että vetovoiman kasvaessa se puristaa kirjojen sivuja tiukemmin yhteen, jolloin myös kitkavoima kasvaa.

Tällaista pohdintaa lukiotiedoilla ja hyvin kyseenalaisella määrällä maalaisjärkeä. Mitäpä muut miettivät?

Edit: aha, joku keksi saman idean sillä aikaa kun kirjoitin.

Vierailija

Samankaltainen ilmiö toteutuu esimerkiksi muovipussien tai kirjoituspaperien kanssa. Jos siis pöydällä on sähköisesti varautunut muovipussi, tai paperi ei sen liu'uttaminen pöytää pitkin oikein meinaa onnistua. Olisiko siis pinta-alalla merkitystä sähköisissä vuorovaikutuksissa.

Ei ehkä liity aiheseen, mutta ainakin kondensaattoreissa pinta-ala on kaikki kaikessa.

Vierailija

Sama asia kuin esim. monilevyisessä kytkimessä. kaksilevyisessä on tuplaten momentin kestoa verrattuna yksilevyiseen vaikka puristusvoima on sama.

Puristusvoima vaikuttaa sivujen läpi jokaiseen sivuun samalla voimalla.
Jos yhden sivun irrottamiseen tarvii 1kg vedon niin tuhanteen sivuun tarvii 1000kg.

Vierailija

Jaa-a, enpä osaa sanoa. Ei oo sähköoppi kuulunut ikinä suosikkeihin. Arvauksena heittäisin, et tuolla voi ehkä olla jotain vaikutusta, mutta se puristuminen selittää kuitenkin ainakin 90% ilmiöstä.

EDIT: Hmm.. Ensin meinasin sanoa toisinpäin, mutta itseasiassa sam73 taitaa olla oikeassa. Jos koko kirjaa puristetaan vaikkapa tuhannen newtonin voimalla, niin kyllähän jokaisen sivun välillä vaikuttaa silloin se sama tuhannen newtonin voima. Siten jokaisen sivuparin välillä vaikuttaa yhtä suuri kitkavoima, joka ei riipu sivujen määrästä, eli kun niitä aletaan laskea yhteen niin mitä enemmän sivuja sitä suurempi kokonaisvoima.

Aika jännä juttu, eikös tuolla tavalla saisi tehtyä aikapa kestäviä liitoksia. =D

Vierailija

Löl, tottakai pinta-ala vaikuttaa kitkaan, sehän se tärkein juttu on. Materiaalin lisäksi, tietysti.

Tai enemmänkin minkälainen pinta materiaalilla on..

Jeep, puhelinluettelo paperi on aika karkeeta.. sittenkö sivuja on sen.. (riippuu vihkosesta) 200-400, sivun pinta-ala n. 40cm x 25cm... voi voi, kyllähän siihen sitä pinta-alaa kertyy aika saatanasti.

Vierailija
Mandix
Löl, tottakai pinta-ala vaikuttaa kitkaan, sehän se tärkein juttu on. Materiaalin lisäksi, tietysti.

Tai enemmänkin minkälainen pinta materiaalilla on..

Jeep, puhelinluettelo paperi on aika karkeeta.. sittenkö sivuja on sen.. (riippuu vihkosesta) 200-400, sivun pinta-ala n. 40cm x 25cm... voi voi, kyllähän siihen sitä pinta-alaa kertyy aika saatanasti.




Trolli-kello soi taas päässä, mutta sanompa nyt varmuuden vuoksi kuitenkin, että pinta-ala ei mekaniikan lakien mukaan vaikuta kitkavoimaan.

Kitkavoima lasketaan
F = mN (tuo m pitäisi olla myy)
eli voima on kitkakerroin kertaa pintojen välinen tukivoima.

Itse kirjoittaisin sen itseasiassa:
F = mpA eli kitkakerroin kertaa paine kertaa pinta-ala, johon kun paineen paikalle sijoittaa p = F/A jossa F=N niin saadaan toi oikea kaava F=mN. Tuolla tavalla ajateltuna se ei ole ristiriidassa maalaisjärjen kanssa, mutta en sitten tiedä voiko sitä oikeasti aatella noin..

Vierailija

niiiiiin, siis jos tahdotaan pilkkua nussutella.. mut selväähän se on että suorakulmiota on kevyempi liikutella kun se on pystössä päistä kuin lappeeltaan. (ellei oo iso esine jolloin voi olla sit hankaluuksia jos tahtoopi kaatua jne.).. EDIT: Joo unohda, riippuu esineestä

Eli meinasinki että isommassa pinta-alassa on enemmän tuota "vastaan hankaavaa materiaalia, tai niiden tukipisteitä" miksi sitten tieteellisesti sitä haluat kutsua, mie en tiiä.

Vierailija

Ei siis tää ei ollut pilkunviilausta vaikka niin luulit. "mut selväähän se on että suorakulmiota on kevyempi liikutella kun se on pystössä päistä kuin lappeeltaan." Tuo nimenomaan ei pidä paikkaansa. On fysiikan tunneilla itsekin mitattu, ei mitään havaittavaa vaikutusta. Usko pois.

EDIT:
Kun vaikkapa tuo sun esimerkin suorakulmio on pystyssä, on "hankaavaa pintaa" vähemmän. Totta. Mutta toisaalta nyt sen paino keskittyy pienemmälle alueelle eli pinnat puristuvat tiukemmin toisiaan vasten. Nämä kaksi asiaa kumoavat toisensa ja yllätys yllätys - pinta-ala ei vaikuta (ainakaan merkittävästi) kitkan määrään. Näin minä selitän asian itselleni.

Vierailija

tunteesta se on kiinni.

Joo kirjotinki että unohda koko juttu kun itekki sit muistelin hiukan niitä yläasteen fysiikantunteja...

---
Seuraa 
Viestejä3395
Liittynyt6.9.2006

Miksi muuten F1 -autojen kuivan kelin renkaisiin nykysääntöjen mukaan tehdyt urat heikentävät renkaiden pitoa, kun taas vanhan liiton mukaiset slicksit antaisivat parhaan pidon?

Vierailija

hah, älä mandix taas aloita. Varsinaiseen kysymykseen taas niin enpä osaa sanoa. En ollut tuollaisesta kuullutkaan..

Vierailija

Tuli mieleen tänään, liittyen tähän.

Laittelin tänään skootterin renkaisiin ilmaa, nyt kulki heti nopeammin koko vehje.. mikä niissä tyhjissä renkaissa sit hidastaa oikein? siis perusjärkeen kuuluu että tyhjät renkaat on esim. raskaasti pyörällä poljettavia mut mikä voima siinä hidastaa, tieteellisesti ottaen ?

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat