Perbezaan Antara Sudut Geseran dan Sudut Rehat

Isi kandungan:

Perbezaan Utama – Sudut Geseran vs Sudut Rehat
Apakah Sudut Geseran
Apa itu Sudut Repose
Perbezaan Antara Sudut Geseran dan Sudut Rehat

Perbezaan Utama – Sudut Geseran vs Sudut Rehat

Sudut geseran dan sudut rehat adalah dua sudut yang muncul dalam kejuruteraan mekanikal. Sudut rehat juga digunakan dalam mekanik tanah. The perbezaan utama antara sudut geseran dan sudut rehat adalah bahawa sudut geseran didefinisikan sebagai sudut antara daya tindak balas normal dan daya yang dihasilkan dari daya tindak balas normal dan geseran apabila objek baru mula bergerak, sedangkan sudut rehat ditakrifkan sebagai sudut minimum satah condong yang menyebabkan objek meluncur ke bawah kapal terbang. Kita akan melihat kemudian bahawa kedua-dua definisi ini setara.

Apakah Sudut Geseran

Sudut geseran didefinisikan sebagai sudut yang dibuat antara daya tindak balas normal dan daya yang dihasilkan dari daya tindak balas normal dan geseran. Marilah kita meneroka definisi ini terlebih dahulu dan cuba menyatakan sudut geseran dari segi formula.

Menentukan sudut geseran

Rajah di atas menunjukkan bongkah yang ditarik ke permukaan kasar. Sekiranya daya kecil, geseran statik (

) antara permukaan akan menghalang blok dari bergerak. Sekiranya anda perlahan-lahan meningkatkan tarikan,

juga akan meningkat, mengimbangi daya mendatar dan masih menghalang blok bergerak. Namun, pada satu ketika, blok itu akan mula bergerak. Pada ketika ini, geseran statik telah mencapai had atas, dan kita dapat menggambarkan geseran maksimum ini sebagai

di mana

ialah pekali geseran dan

adalah daya tindak balas normal.

Gambarajah vektor di sebelah kanan menunjukkan jumlah

dan

. Dari definisi yang kita ada di atas,

ialah sudut geseran. Dengan menggunakan trigonometri, kita dapat menyatakan sudut ini

sebagai

. iaitu, sudut geseran antara dua permukaan sama dengan tangen terbalik bagi pekali geseran antara kedua permukaan tersebut.

Apa itu Sudut Repose

Sudut rehat adalah sudut maksimum yang dapat dimiringkan permukaan dari arah mendatar, sehingga objek di atasnya hanya dapat tetap di permukaan tanpa meluncur ke bawah. Sekali lagi, mari kita lihat gambarajah keadaan.

Mendefinisikan Sudut Reposis

Apabila objek hampir bergerak, ukuran geseran diberikan oleh

. Objek itu juga berada dalam keseimbangan (objek akan bergerak, tetapi ia belum bergerak!) Jadi dengan mengambil daya yang bergerak di sepanjang satah, kita dapat mengatakan,

Menyelesaikan daya yang berserenjang dengan pesawat, kita mempunyai,

Sekarang, kita mengambil nisbah ungkapan ini:

Menggunakan identiti trigonometri

, dan membatalkan faktor biasa. kita mendapatkan

. Oleh itu, kita mendapat:

Untuk sudut geseran

, kami ada

dan kami melihat bahawa ini adalah ungkapan yang sama yang kami dapat untuk sudut berehat juga. Oleh itu, sudut geseran sama dengan sudut geseran.

Dalam mekanik tanah, sudut rehat merujuk pada sudut paling cetek cerucuk tanah yang menyebabkan zarah tanah mula jatuh ke bawah. Antlions menggunakan sudut ini semasa membina perangkap mereka (lihat di bawah):

Antlions membuat perangkap pasir ini untuk menangkap semut dan serangga kecil lain. Bahagian perangkap ini berada pada sudut rehat. Ketika semut mengembara ke dalam lubang, gangguan tersebut menyebabkan pasir mula bergulir ke bawah, sehingga sukar bagi semut untuk melarikan diri. Kemudian antlion, yang telah bersembunyi di dasar perangkap, keluar dan menangkap semut.

Perbezaan Antara Sudut Geseran dan Sudut Rehat

Pada dasarnya, sudut rehat dan sudut geseran adalah sama, yang diberikan oleh tangen terbalik bagi pekali geseran antara dua permukaan. Perbezaan mereka terletak pada cara mereka digambarkan.

Penerangan

Sudut Geseran adalah sudut yang dibuat antara daya tindak balas normal dan daya yang dihasilkan antara daya geseran dan daya tindak balas normal, apabila suatu objek mula bergerak di sepanjang permukaan.

Sudut Repose adalah sudut cetek yang paling cetek di mana objek di atasnya akan mula meluncur ke bawah.