Berze pret bīdi
Berze un bīdes spriegums ir divas parādības, kas saistītas ar matērijas mehāniku. Ir ļoti svarīgi labi izprast gan berzes, gan bīdes spriegumu, lai iegūtu labu izpratni par tādām jomām kā elektrotehnika, automobiļu inženierija, mašīnbūve un jebkura cita atbilstoša joma. Gan berzei, gan bīdes spriedzei ir svarīga loma arī mūsu ikdienas dzīvē. Ja nebūtu šo spēku, mēs nevarētu paveikt lielāko daļu darba, ko darām ikdienā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir berzes un bīdes spriegums, pareizās un kopīgās berzes un bīdes sprieguma definīcijas, to pielietojumu un aprēķināšanas metodes, līdzības un, visbeidzot, atšķirības.
Berze
Berze, iespējams, ir visizplatītākais pretestības spēks, ko mēs piedzīvojam katru dienu. Berzi izraisa divu raupju virsmu saskare. Berzei ir pieci režīmi. Sausā berze, kas rodas starp diviem cietiem ķermeņiem, šķidruma berze, ko sauc arī par viskozitāti, eļļotā berze, kur divas cietas vielas atdala šķidruma slānis, ādas berze, kas pretojas kustīgai cietai vielai šķidrumā, un iekšējā berze, kas izraisa cietas vielas iekšējo komponentu berzi. Tomēr terminu “berze” visbiežāk lieto sausās berzes vietā. To izraisa raupji mikroskopiski dobumi uz katras virsmas, kas pieguļ viens otram un atsakās kustēties. Sausā berze starp divām virsmām ir atkarīga no berzes koeficienta un reaktīvā spēka, kas ir normāls plaknei, kas iedarbojas uz objektu. Maksimālā statiskā berze starp divām virsmām ir tikai nedaudz lielāka nekā dinamiskā berze. Jāņem vērā, ka, lai arī berze ir atkarīga no parastā reaktīvā spēka, tā vienmēr ir tangenciāla virsmai, līdz ar to normāla reaktīvajam spēkam.
Bīdes spriegums
Bīdes spriegums ir deformācijas spēks. Ja spēks tiek pielikts tangenciāli cietai virsmai, cietajai vielai ir tendence “sagriezties”. Lai tas notiktu, cietā viela ir jānostiprina tā, lai tā nevarētu pārvietoties spēka virzienā. Bīdes sprieguma mērvienība ir ņūtons uz kvadrātmetru vai plaši pazīstams kā Paskāls. Mēs zinām, ka Paskāls ir arī spiediena mērvienība. Bet spiediena definīcija ir spēks, kas ir normāls virsmai, dalīts ar laukumu, savukārt bīdes sprieguma definīcija ir spēks, kas ir paralēls virsmai uz laukuma vienību. Griezes moments, kas iedarbojas uz fiksētu objektu, var radīt arī bīdes spriegumu. Pēc definīcijas ne tikai cietām vielām, bet arī šķidrumiem var būt bīdes spriegums. Objektiem ir īpašība, ko sauc par bīdes moduli, kas norāda, cik tālu objekts griezīsies noteiktā bīdes sprieguma gadījumā. Tas ir atkarīgs no objekta formas, izmēra, materiāla un temperatūras. Konstrukciju un automobiļu inženierijas bīdes spriegums spēlē galveno lomu dizaina projektēšanā un īstenošanā.
Kāda ir atšķirība starp berzi un bīdi?
• Berze var būt bīdes sprieguma cēlonis.
• Berzi mēra ņūtonos, savukārt bīdes spriegumu mēra paskālos.
• Berze ir spēks, savukārt bīdes spriegums ir spēks uz laukuma vienību.
• Berze ir atkarīga no abām saskares virsmām, savukārt bīdes spriegums ir atkarīgs tikai no spēka, kas ir paralēls virsmai uz laukuma vienību.
