Friktionskraften

Friktionskraften är den kraft som verkar mellan två ytor i kontakt och som motverkar eller hindrar relativ rörelse mellan dem. Den riktas parallellt med ytan och verkar i motsatt riktning mot den tänkta eller pågående rörelsen. Friktion uppstår även när ytorna inte glider men försöker glida.

De två huvudsakliga typerna är statisk friktionskraft f_s och kinetisk (dynamisk) friktionskraft f_k. Den statiska friktionskraften kan anta upp till f_s,max = μ_s N, där μ_s är den statiska friktionskoefficienten och N normalkraften. När den externa kraften överstiger detta värde börjar glidfriktion råda och f_k = μ_k N, där μ_k är den kinetiska koefficienten. Generellt är μ_s större än μ_k.

Normalkraften N uppstår som reaktionen från den motsatta ytan. Den motsvarar i huvudsak den komponent av krafter som verkar vinkelrätt mot kontaktytan och bestämmer hur stor friktionen blir. Därför ökar friktionskraften när kontakttrycket ökar. Typer av ytor och material, samt tillstånd som temperatur, fukt och smörjning, påverkar μ_s och μ_k.

Torra friktioner uppträder utan vätska mellan ytorna. Smörjfriktion inträffar när en vätska eller smörjmedel ligger mellan ytorna och minskar friktionskoefficienterna. Det finns även viss form av rullfriktion, som ofta är mycket mindre än glidfriktion. I vätskefas visas friktion ofta som viskös motstånd som ökar med hastighet.

Friktionskraften ärcentral i vardagliga och tekniska sammanhang. Den gör att vi kan gå utan att glida, att bromsar fungerar och att maskiner fungerar. Experiment och tribologi studerar friktion och smörjning för att optimera materialval och energiförlust.