Statiskā pret slīdošo berzi
Kad notiek relatīva kustība vai mēģinājums starp divām saskares virsmām, tiek radīti spēki, kas ir pretrunā kustībai. Parasti šos spēkus sauc par berzi. Berze notiek starp cietām virsmām, šķidrām virsmām un starp šķidrām/cietām virsmām. Berzi šķidruma iekšpusē sauc par viskozitāti. Šī raksta diskusija galvenokārt ir vērsta uz berzes spēkiem, kas iedarbojas uz cietām virsmām.
Makroskopiskā mērogā berzes spēku izcelsme ir saistīta ar ķermeņu neregulārajām virsmām. Ja nelielas virsmas nelīdzenumi, piemēram, plaisas un izvirzījumi uz virsmas, tiek pakļauti relatīvai kustībai, tie kavē viens otra kustību, radot reakcijas spēkus. Ir likumi, kas izskaidro berzes spēku uzvedību.
1. Kad divas virsmas saskaras un atrodas relatīvā kustībā vai mēģina to izdarīt, saskares punktā berzes spēks uz ķermeni ir pretējs ķermeņa kustības virzienam.
2. Ja berzes spēki uz ķermeņiem ir pietiekami, lai ķermeņus noturētu līdzsvarā, tad berzes spēkus sauc par ierobežojošo berzi, un berzes lielumu var noteikt, ņemot vērā līdzsvaru.
3. Ierobežojošās berzes attiecība pret parasto reakciju starp divām virsmām ir atkarīga no vielām, no kurām virsmas sastāv, un virsmu rakstura, nevis no normālās reakcijas lieluma. Attiecība ir pazīstama kā berzes koeficients.
4. Ierobežojošās berzes lielums nav atkarīgs no abu virsmu saskares laukuma.
5. Kustībā berzes spēks ir pretējs kustības virzienam un nav atkarīgs no ātruma. Attiecība starp berzes spēku un normālo reakciju starp virsmām paliek nemainīga un nedaudz mazāka nekā ierobežojošā berzes gadījumā.
Mikroskopiski berzes spēku izcelsme ir saistīta ar atgrūšanas spēkiem starp molekulu elektromagnētiskajiem laukiem.
Kas ir statiskā berze?
Kad ķermenis atrodas statiskā (stacionārā) stāvoklī, berzes spēkus, kas iedarbojas uz ķermeni, sauc par statiskiem berzes spēkiem. Šajā gadījumā ārējo spēku vektora summa, kas iedarbojas uz ķermeni, ir vienāda ar berzes spēku lielumu, bet pretēja virzienā; līdz ar to ķermenis paliek līdzsvarā. Berzes spēki palielinās proporcionāli ārējam spēkam, kas iedarbojas uz ķermeni, līdz tas sasniedz robežu un sāk kustēties. Maksimālā statiskā berze ir ierobežojošā berze.
Berze nav atkarīga no abu virsmu saskares laukuma un ir atkarīga no materiāla un korpusa rakstura. Tiklīdz iegūtais ārējais spēks pārsniedz ierobežojošo berzi, ķermenis sāk kustēties.
Kas ir slīdošā (dinamiskā) berze?
Kad ķermenis ir kustībā, berzes spēkus, kas iedarbojas uz ķermeni, sauc par dinamiskajiem berzes spēkiem. Dinamiskais berzes spēks nav atkarīgs no ātruma un paātrinājuma. Attiecība starp berzes spēku un normālo spēku starp virsmām arī paliek nemainīga, bet nedaudz mazāka par ierobežojošās berzes attiecību.
Kāda ir atšķirība starp statisko berzi un slīdošo (dinamisko) berzi?
• Statiskās berzes koeficients ir nedaudz lielāks par dinamiskās berzes koeficientu
• Statiskā berze mainās proporcionāli ārējiem spēkiem, savukārt slīdošie (dinamiskie) berzes spēki paliek nemainīgi neatkarīgi no ātruma un paātrinājuma (un no tā izrietošā ārējā spēka).
