Wrijvingsweerstand

[Romke.Bak]

Ik heb een vraag over de werking van wrijving. Op wikipedia staat dat de wrijvingskracht recht evenredig is met de kracht die haaks op de ondergrond wordt uitgeoefend.
 
http://nl.wikipedia.org/wiki/Wrijving#Grootte_van_de_wrijvingskracht
 
Wat gebeurd er met de wrijvingskracht als de kracht evenredig met de ondergrond kleiner is dan de wrijvingskracht? En waarom neemt de wrijvingskracht niet toe als het voorwerp met een hogere snelheid over de ondergrond beweegt?

[Michel Uphoff]

Iets verderop in het door jou aangehaalde artikel staat dat de totale wrijvingskracht gelijk is aan het snelheidsverschil tussen beide objecten maal de wrijvingscoëfficiënt (Uw), maal de normaalkracht (Fn):

5d326d6ceca41ac7f0f6fd1fa45ab25f 921 keer bekeken

Er zijn twee wrijvingscoëfficiënten, een statische en een dynamische-. Vrijwel altijd is de dynamische wrijvingscoëfficiënt lager dan die bij stilstand.
Zolang de statische wrijvingskracht (product van statische wrijvingscoëfficiënt en normaalkracht) groter is dan de uitgeoefende kracht blijft het object natuurlijk stil staan. Als de dynamische wrijvingskracht groter is dan de uitgeoefende kracht zal het object afremmen.

[Romke.Bak]

-vector(v)/abs(v) geeft alleen de (omgekeerde) richtingsvector met lengte 1 van de snelheid. Hierdoor krijgt vector(F_w) de tegenovergestelde richt van de bewegingsrichting, maar blijft onafhankelijk van de snelheid.

[Michel Uphoff]

Ja dat lijkt mij ook, vergis ik mij nu zo?
 
Het is toch niet zo dat wrijvingskrachten geheel onafhankelijk zijn van het onderlinge snelheidsverschil?
Dan moet de dynamische wrijvingscoëfficiënt afhankelijk zijn van de onderlinge snelheid, in ieder geval bij grotere snelheidsverschillen/temperatuurvariaties.
 
[edit]
Inderdaad moet bij droge frictie en geringe snelheidsverschillen de wrijvingskracht ongeveer hetzelfde blijven, en kan zelfs wat lager worden bij grotere snelheden. Bij natte frictie is dat niet het geval, daar moet de kracht toenemen bij toenemend snelheidsverschil. En als we het hebben over wrijving in een vloeistof of gas, dan neemt de kracht toe met het kwadraat van het snelheidsverschil.
[/edit]

[Jan van de Velde]

Ja dat lijkt mij ook, vergis ik mij nu zo?
 
Het is toch niet zo dat wrijvingskrachten geheel onafhankelijk zijn van het onderlinge snelheidsverschil?
 

dat is toch wel minstens nagenoeg het geval, althans bij wrijving tussen twee oppervlakken van vaste stoffen. "Geheel" is overigens altijd een groot woord. Als de snelheid van een schuivend object toeneemt is het ontstaan van een luchtkussen tussen de voorwerpen niet ondenkbeeldig. 

[xansid]

Tegenwerkende kracht die afhankelijk is van snelheid wordt meestal demping genoemd toch?

[Michel Uphoff]

De term demping wordt gebruikt bij resonantie/oscillatie/trilling. Het gaat daarbij om het verminderen van een amplitude en de formules daarvoor zijn ook anders.

Als de spaceshuttle terugkeert in de atmosfeer wordt hij afgeremd door wrijving, en die wrijving is afhankelijk van het snelheidsverschil.

[Anton_v_U]

Ik heb altijd geleerd dat dynamische schuifwrijving onafhankelijk is van de snelheid. Dat zal in grote lijnen wel kloppen al vraag ik me af hoever onder welke omstandigheden dit echt stand houdt. In ieder geval betekent een constante schuifwrijving dat de energie die per tijdseenheid wordt omgezet evenredig is met de snelheid.
 
Luchtwrijvingskracht is (normaalgesproken) evenredig met de snelheid in het kwadraat  wat betekent dat het vermogen van de warmteontwikkeling evenredig is met de snelheid tot de derde macht. Vandaar dat meteorieten verdampen in de atmosfeer.
 
 

Wat gebeurd er met de wrijvingskracht als de kracht evenredig met de ondergrond kleiner is dan de wrijvingskracht? 

 
Dit is (afgezien d/t) geen zinnige natuurkundige vraag. Wat betekent een kracht evenredig met de ondergrond? 
Ik moet raden, misschien bedoel je dit:
 
De maximale statische schuifwrijvingskracht is evenredig met de normaalkracht.
Wat gebeurt er als de duwkracht (of trekkracht) kleiner is dan de maximale schuifwrinvingskracht?
 
Antw: dan is de schuifwrijvingskracht gelijk en tegengesteld gericht aan de duwkracht of trekkracht. Daarom heet het maximale schuifwrijving,
 

En waarom neemt de wrijvingskracht niet toe als het voorwerp met een hogere snelheid over de ondergrond beweegt?

 
Goede vraag. Geen idee eigenlijk.

[Michel Uphoff]

Dat zal in grote lijnen wel kloppen al vraag ik me af hoever onder welke omstandigheden dit echt stand houdt.

Ik heb er ook mijn twijfels bij, het lijkt mij een nogal theoretische situatie.
 
Zoals Jan al opmerkte kan er bij hogere snelheden een luchtkussen ontstaan,
Bij opwarming van de objecten wijzigt meestal ook de wrijvingscoëfficiënt (denk maar aan koude en warme autobanden)
Bij slijtage van de vlakken (verspaning van materiaal) wijzigt die coëfficiënt,
Bij smering gaat die onafhankelijkheid zeker verloren
Bij zeer nauwkeurig vlakke objecten gooien intermoleculaire krachten roet in het eten (slijp maar eens twee spiegels), 
Allerlei adhesiekrachten (vd Waalskrachten, elektrostatische krachten) die weer variabel kunnen zijn
 
Kortom, die kracht bij droge dynamische frictie werkelijk onafhankelijk van de snelheid krijgen lijkt mij in de praktijk lang niet altijd te realiseren. Wikipedia stelt mijns inziens terecht dat je beter niet zozeer kan spreken van een wrijvingscoëfficiënt als materiaaleigenschap, maar beter als systeemeigenschap.