Fysiikkaa lapsille

Kitka

Kitka on liikkeen vastusta, kun yksi esine hankaa toista vastaan. Aina kun kaksi esinettä hankaa toisiaan vasten, ne aiheuttavat kitkaa. Kitka toimii liikettä vastaan ja vaikuttaa vastakkaiseen suuntaan.

Kitka ja energia

Kun jokin esine liukuu toisen päällä, se alkaa hidastua kitkan vuoksi. Se menettää siis energiaa. Energia ei kuitenkaan katoa. Se muuttuu liike-energiasta (jota kutsutaan myös liike-energiaksi) lämpöenergiaksi. Siksi hankaamme käsiämme yhteen, kun on kylmä. Hankaamalla niitä toisiinsa syntyy kitkaa ja siten lämpöä.

Kitkavoima F työntää palikkaa takaisin.

Kitkan estäminen

Joissakin tapauksissa haluamme estää kitkaa, jotta liikkuminen olisi helpompaa. Hyvä esimerkki tästä on pallo tai pyörä. Ne rullaavat vähentääkseen kitkaa. Toinen tapa vähentää kitkaa on voiteluaine, kuten rasva tai öljy. Koneet ja moottorit käyttävät rasvaa ja öljyä vähentääkseen kitkaa ja kulumista, jotta ne kestäisivät kauemmin.

Toinen tapa vähentää kitkaa on vaihtaa toistensa kanssa kosketuksissa olevien materiaalien tyyppejä. Esimerkiksi jään ja teräksen välinen kosketus tuottaisi vähemmän kitkaa kuin kumi betoniin. Tämän vuoksi luistimet liukuvat niin helposti jäällä, mutta et liukastu, kun käytät kumikenkiä jalkakäytävällä. Näillä eri materiaaleilla sanotaan olevan erilaiset "kitkakertoimet".

Kitkan käyttäminen

Kitkasta on meille myös suuri apu. Loppujen lopuksi me kaikki vain liukuisimme joka paikassa, jos kitka ei pitäisi meitä vakaana. Kitkaa käytetään auton jarruissa, kävellessämme tai kiivetessämme mäkeä, sytyttäessämme nuotiota, hiihtäessämme mäkeä alas ja paljon muuta.

Kokeile kitkaa

Erityyppiset pinnat aiheuttavat erilaista kitkaa. Jotkin materiaalit ovat paljon sileämpiä kuin toiset. Ota kolme litteää esinettä, joilla on erityyppisiä pintoja. Aseta ne tarjottimen toiseen päähän ja nosta sitä hitaasti. Esine, jolla on vähiten kitkaa, alkaa liukua ensin.

Kaksi päätekijää vaikuttaa kitkan kokonaismäärään: 1) pintojen karheus (tai "kitkakerroin") ja 2) kahden esineen välinen voima. Tässä esimerkissä esineen paino yhdessä tarjottimen kulman kanssa muuttaa kahden esineen välistä voimaa. Leiki eri esineillä ja katso, miten nämä kaksi tekijää muuttavat kitkaa.

Kitkatyypit

• Kuiva kitka - Kuivakitka syntyy, kun kaksi kiinteää esinettä koskettaa toisiaan. Jos ne eivät liiku, sitä kutsutaan staattiseksi kitkaksi. Jos ne liikkuvat, sitä kutsutaan kineettiseksi kitkaksi tai liukukitkaksi.
• Nesteen kitka - Nesteen kitkaan liittyy nestettä tai ilmaa. Lentokoneen ilmanvastus tai veneen vedenvastus on nestekitkaa.
• Vierintäkitka - Vierintäkitka syntyy, kun pyöreä pinta vierii pinnan, kuten pallon tai pyörän, yli.

• Vaikka pyörät ovatkin loistavia pyörimään ja vähentämään kitkaa, ne eivät voisi toimia ilman kitkaa.
• Olisi todella vaikeaa vain nousta seisomaan ilman kitkaa.
• Kitka voi synnyttää staattista sähköä.
• Mitä kovemmin kaksi pintaa painetaan yhteen, sitä enemmän voimaa tarvitaan kitkan voittamiseen ja niiden liukumiseen.
• Nestekitkaa käytetään paljon vesipuistoissa, jotta voimme liukua sujuvasti ja nopeasti alas jättimäisiä liukumäkiä.

Tee kymmenen kysymyksen tietokilpailu tästä sivusta.

Lisää fysiikan aiheita liikkeestä, työstä ja energiasta

Skalaarit ja vektorit

Vektorimatematiikka

Massa ja paino

Voima

Nopeus ja nopeus

Kiihtyvyys

Painovoima

Kitka

Liikkeen lait

Yksinkertaiset koneet

Liikkeen termien sanasto

Työ ja energia

Energia

Kineettinen energia

Potentiaalienergia

Työ

Teho

Momentti ja törmäykset

Paine

Lämpö

Lämpötila

Tiede>> Fysiikka lapsille