แรงเสียดทานแบบเลื่อนคืออะไร?

แรงเสียดทานคือแรงที่ต้านการเคลื่อนที่ของพื้นผิวหนึ่งเหนือพื้นผิวอื่น เมื่อพื้นผิวหนึ่งเคลื่อนไปเทียบกับอีกพื้นผิวหนึ่งแรงเสียดทานคือ "จลน์" - แรงเสียดทานแบบเลื่อน ในทางตรงกันข้ามถ้าพื้นผิวไม่เคลื่อนไหว - หรืออยู่นิ่ง - สัมพันธ์กันความเสียดทานจะคงที่ สำหรับแรงเสียดทานสถิตถ้าแรงที่นำมาใช้ทั้งหมดบนวัตถุคือ "F" และแรงต้านทานจากแรงเสียดทานคือ "f" จะมีสัมประสิทธิ์บางค่าμ _s เช่น f = μ _s × F. ถ้า F มากกว่า f, แรงเสียดทานแบบคงที่ช่วยให้เลื่อนแรงเสียดทานและการแสดงออกทางคณิตศาสตร์กลายเป็น f = μ _k × F โดยที่μ _k คือสัมประสิทธิ์ของจลน์ศาสตร์หรือเลื่อนแรงเสียดทาน

โปรดทราบว่าสมการสำหรับแรงเสียดทานไม่มีเงื่อนไขที่ระบุได้อย่างง่ายดายพร้อมกับสาเหตุของแรงเสียดทาน นี่เป็นเพราะความแปรปรวนในปรากฏการณ์ที่เพิ่มความเสียดทาน ซึ่งรวมถึงการมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวที่เกิดจาก "การยึดเกาะ" "การไถ" และ "การเปลี่ยนรูปแบบแอสตี้" การยึดเกาะหมายถึงส่วนประกอบของการเสียดสีแบบเลื่อนซึ่งเป็นผลมาจากการดึงดูดไฟฟ้าสถิตของอะตอม กองกำลังของธรรมชาติของกาวระหว่างสองพื้นผิวนั้นอาจจะอ่อนแอเช่นในกรณีของการเคลือบTeflon®หรือการเคลือบน้ำมันพื้นผิว - หรือแข็งแรงมากไม่มีที่สิ้นสุดเป็นหลัก - ในกรณีของกาวที่มีประสิทธิภาพ

สองพื้นผิวส่วนใหญ่ไม่บุบสลายมีความไม่สมบูรณ์ - ความขรุขระหรือความรุนแรงของพื้นผิว - เรียกว่า asperities อย่างน้อยก็สามารถเชื่อมต่อกันได้ มีสองกลไกที่ยังคงเปิดใช้งานพื้นผิวดังกล่าวเพื่อย้ายในความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันประสบแรงเสียดทานแบบเลื่อนโดยไม่ต้องหยุดชะงัก หนึ่งในนั้นคือการเสียรูปแบบพลาสติกโดยมีสิ่งกีดขวางถูกผลักออกไปชั่วคราว อีกอันหนึ่งคือการไถซึ่งเป็นที่ซึ่งมีพื้นผิวด้านหนึ่งไถพรวนความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิวอื่น ๆ มากเท่ากับการไถนาของเกษตรกรที่ขุดสิ่งสกปรกใต้ใบมีดออกไปทำให้เคลื่อนไหวได้

เมื่อพื้นผิวสองส่วนที่เหลือสามารถเอาชนะแรงเสียดทานแบบคงที่ได้ กรณีนี้ยังคงอยู่ตราบใดที่พื้นผิวสัมผัสและแรงยังคงดีพอที่จะดำเนินการต่อ สำหรับการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่แรงเสียดทานสถิตก่อนการเคลื่อนไหวจะเริ่มมากกว่าที่เกิดขึ้นระหว่างการเสียดสีแบบเลื่อน อย่างไรก็ตามมีการค้นพบว่าหากความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิวนั้นลดลงอย่างระมัดระวังระดับของแรงที่ต้องทำให้เกิดแรงเสียดทานแบบสไลเดอร์นั้นจะใกล้เคียงกับระดับที่ต้องใช้ในการบำรุงรักษา

มีกองกำลังอื่น ๆ ในการทำงานที่อาจถูกมองว่าเป็นแรงเสียดทานแบบเลื่อนที่คล้ายกันในความรู้สึกบางอย่าง ตัวอย่างเช่นสนามแม่เหล็กสามารถผลิตสิ่งที่อาจถือได้ว่าเป็น "แรงเสียดทาน" ในไดนาโม ผลการเบรกแม่เหล็กแบบเล็ก สิ่งนี้มักจะถูกจัดประเภทเป็น "แม่เหล็กทำให้หมาด ๆ " มากกว่าเป็นแรงเสียดทานแบบเลื่อน