Obszar kontaktu

Kiedy dwa obiekty się stykają, tylko pewna część ich powierzchni będzie się ze sobą stykać. Ten obszar rzeczywistego kontaktu najczęściej stanowi tylko bardzo mały ułamek pozornej lub nominalnej powierzchni kontaktu. W odniesieniu do dwóch stykających się obiektów termin powierzchnia kontaktu odnosi się do ułamka nominalnej powierzchni, która składa się z atomów jednego obiektu w rzeczywistym kontakcie z atomami drugiego obiektu. Ponieważ obiekty nigdy nie są idealnie płaskie ze względu na chropowatości , rzeczywista powierzchnia styku (w skali mikroskopowej ) jest zwykle znacznie mniejsza niż powierzchnia styku widoczna w skali makroskopowej . Powierzchnia styku może zależeć od normalnej siły między dwoma przedmiotami z powodu odkształcenia .

Powierzchnia styku zależy od geometrii stykających się ciał, obciążenia i właściwości materiału. Powierzchnia styku między dwoma równoległymi cylindrami jest wąskim prostokątem. Dwa nierównoległe cylindry mają eliptyczną powierzchnię styku, chyba że cylindry są skrzyżowane pod kątem 90 stopni, w którym to przypadku mają okrągłą powierzchnię styku. Dwie kule mają również okrągłą powierzchnię styku.

Powierzchnia tarcia i kontaktu

empirycznym dla wielu materiałów jest fakt , że F = μN , gdzie F jest siłą tarcia przy tarciu ślizgowym , μ jest współczynnikiem tarcia , a N jest siłą normalną . Nie ma prostego wyprowadzenia niezależności tarcia ślizgowego od obszaru.

Metody wyznaczania powierzchni kontaktu

Jednym ze sposobów określenia rzeczywistej powierzchni styku jest wyznaczenie jej pośrednio poprzez proces fizyczny zależny od powierzchni styku. Na przykład rezystancja drutu zależy od pola przekroju poprzecznego, więc można znaleźć powierzchnię styku metalu, mierząc prąd przepływający przez ten obszar ( na przykład przez powierzchnię elektrody do innej elektrody). )

Zobacz też

• Mechanika kontaktu
• Rezystancja styku