איך עובדים אמצעי חיכוך?

מאמר בעבודה!

אופן הפעולה של רובם המכריע של אמצעי החיכוך מודגם יפה על ידי חבל המלופף על תוף. הרעיון של אמצעי החיכוך הוא לגרום לחבל להפעיל כוח בניצב לאביזר, וכך ליצור כוח חיכוך. ככל שהחיכוך גדול יותר, כך נדרש להפעיל פחות כוח בהחזקת החבל. הדרך לעשות זאת היא ליצור "שבירה" של החבל סביב משהו: תוף, טבעת, עמוד, אמצעי חיכוך.

כדי להבין זאת נסתכל על כוח החיכוך על אלמנט אורך חבל על תוף:

(תזכורת קצרה: כוח החיכוך ניתן על ידי: [math]F_f=\mu F_N[/math]. כאשר: [math]\mu[/math] נקרא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע, ו [math]F_N[/math], הכוח הנורמלי, הוא הכוח הניצב למישור המגע בין שני הגופים).

בתוף מקוטר מסויים ומעלה, אין השפעה לאורך החבל המתחכך בתוף (ולכן אין השפעה לקוטר התוף), אלא לזוית שעובר החבל סביב התוף.

אם נסמן את הזוית ב [math]\alpha[/math], ואת העומס על החבל ב [math]T_2[/math], נקבל כי הכוח בו צריך למשוך את החבל בצד השני של התוף math>T_1</math> הוא:

[math]T_2=T_1\times e^ \alpha[/math]

וכוח החיכוך הוא ההפרש בין המתיחויות בחבל בשני צידי התוף:

[math]T_2=T_1(1-e^ \alpha)[/math]