Kitka ja muut vastukset

Kitka

  • Vuorovaikutus, joka vastustaa kosketuspintojen liikettä toisiinsa nähden
  • Lepokitka
    • Kitkavoima on yhtä suuri kuin voima, joka pyrkii liikuttamaan kappaletta
    • Yleensä kitkavoima on suurin juuri ennen kuin kappale liikahtaa
  • Liikekitka
    • Tasaisessa liikkeessä kitkavoima on yhtä suuri kuin kappaletta liikuttava voima
    • Kiihtyvässä liikkeessä liikuttava voima on suurempi.
    • Jos liukuvasta kappaleesta päästetään irti, kitkavoima jarruttaa sen pysähdyksiin
  • Kitkan voimakkuus riippuu
    • Kappaleen painosta
    • Kosketuspintojen tasaisuudesta (kitkakerroin)


Kuva: Kitkapintojen mikroskooppisesta suurennoksesta nähdään, miksi liikkeellelähtö on usein vaikeaa. Kappale pitää saada hieman kohottautumaan, jotta pintojen epätasaisuudet liukuisivat toistensa ohitse.

Kitkakerroin, μ

  • Erilasten pintojen välistä suurinta kitkaa voidaan vertailla kitkakertoimen avulla
  • Mitä suurempi kerroin, sen parempi kitka
  • Kitkakertoimen laskukaava:
    μ = F / G eli kitkavoima jaettuna kappaleen painolla
  • Kitkakerroin määritetään yleensä erikseen suurimmalle lepokitkalle sekä liikekitkalle
  • Kumin ja asfaltin välinen kitkakerroin voi olla jopa 1,0. Silloin suurin kitkavoima on yhtä suuri kuin kappaleen paino. Siksi autolla voi kesäisin jarruttaa hyvin tehokkaasti.
  • Teräksen ja jään välinen kitkakerroin voi olla noin 0,02, jolloin kitkavoima suhteessa painoon on hyvin pieni. Siksi luistelija voi liukua pitkän matkan ilman potkuja.

Muut vastukset

  • Kitkaa voi pienentää käyttämällä pyöriä. Silloin vastusta kutsutaan vierimiskitkaksi.
  • Pyörien vastuksia voi vielä pienentää suuren rengaspaineen ja hyvien laakereiden avulla.
  • Veneeseen vaikuttaa veden vastus
  • Varsinkin suuressa nopeudessa liikettä vastustaa myös ilmanvastus