Vad är glidfriktion?

Friktion är den kraft som motverkar rörelsen av en yta över en annan. När en yta rör sig i förhållande till den andra är friktionen ”kinetisk” – glidfriktion. Om ytorna däremot inte rör sig – eller är i vila – i förhållande till varandra, är friktionen statisk. För statisk friktion, om den totala applicerade kraften på ett föremål är ”F” och den resistiva kraften från friktionen är ”f”, så finns det någon koefficient, μs, så att f = μs × F. Om F blir större än f, statisk friktion ger vika för glidfriktion, och det matematiska uttrycket blir f = μk × F, där μk är koefficienten för kinetisk, eller glidande, friktion.

Observera att ekvationerna för friktion inte innehåller några termer som lätt kan identifieras med orsakerna till friktionen. Detta beror på den stora variationen i fenomen som ökar friktionen. Dessa inkluderar ytinteraktioner som är ett resultat av ”vidhäftning”, ”plöjning” och ”asperitetsdeformation.” Adhesion hänvisar till komponenten av glidfriktion som är ett resultat av den elektrostatiska attraktionen av atomer. Krafter av vidhäftande karaktär mellan två ytor kan vara svaga – som i fallet med Teflon®-belagda eller oljade ytor – eller ganska starka, i princip oändliga – när det gäller kraftfulla lim.

Två mestadels intakta ytor har brister – en grovhet eller hårdhet på ytan – som kallas asperiteter. Dessa kan låsa ihop åtminstone kortvarigt. Det finns två mekanismer som fortfarande gör att sådana ytor kan röra sig i förhållande till varandra, uppleva glidfriktion, utan att stanna. En av dessa är plastisk deformation, varvid hindret tillfälligt skjuts åt sidan. Den andra är plöjning, vilket är där en ytfunktion plöjer bort den andra ytans ofullkomlighet, ungefär som en bondes plog gräver bort smutsen under bladet och tillåter rörelse.

När två ytor i vila övervinner kraften från statisk friktion, ingriper de i glidfriktion. Detta förblir fallet så länge som ytorna är i kontakt och kraften förblir tillräckligt stor för att fortsätta åtgärden. För de flesta verkliga tillämpningar är kraften av statisk friktion precis innan rörelsen börjar större än den som upplevs under glidfriktion. Det har emellertid visat sig att om ytdefekter noggrant minimeras, är kraftnivån som måste uppnås för att initiera glidfriktion ungefär densamma som den som krävs för att bibehålla den.

Det finns andra krafter i arbete som kan ses som liknar glidfriktion i vissa avseenden. Till exempel kan ett magnetfält producera vad som kan anses vara ett slags ”friktion” i en dynamo. En liten magnetisk bromskomponent resulterar. Detta kategoriseras vanligtvis som ”magnetisk dämpning” snarare än som glidfriktion.