Kitka hidastaa

Mitä kitka oikeastaan on? Miksi toiset pinnat aiheuttavat paljon enemmän kitkaa kuin toiset?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Kitka on liikettä vastustava voima, joka il-menee kahden toisiaan koskettavan pinnan liikkuessa vastakkain. Siihen vaikuttavat muun muassa aineen pinnan ominaisuudet. Hyvin sileä ja tasainen pinta, kuten jää, aiheuttaa vähemmän kitkaa kuin karkea ja epätasainen, kuten betoni. Se johtuu yksinkertaisesti siitä, että kappaleiden liikkuessa toisen kappaleen ulokkeet juuttuvat toisen kappaleen syvennyksiin, ja tarvitaan ylimääräistä voimaa niiden irrottamiseen. Atomien välisillä sähkömagneettisilla voimilla on myös osuutensa. Kun kaksi kappaletta on lähikosketuksessa, atomit pyrkivät ikään kuin pitämään kiinni toisistaan ja vastustamaan liikettä. Siten kineettinen energia eli liike-energia muuttuu lämmöksi. Ilmiötä käytetään hyväksi esimerkiksi tulitikuissa. Sähkömagneettiset voimat vaikuttavat ratkaisevasti kitkan suuruuteen. Sen voi huomata esimerkiksi jäästä, lasista ja kumista, jotka kaikki ovat hyvin sileitä, mutta joilla silti on aivan erisuuruinen kitka. Ero johtuu siitä, että atomit ja niitä ympäröivät elektronipilvet vaikuttavat toisiinsa eri tavoin riippuen siitä, mitä tyyppiä ne edustavat. Yksittäiset atomit eivät liu’u tasaisesti toistensa yli, vaan lähinnä hyppivät ja pomppivat. Kappaleilla on sekä lepokitka että liukukitka. Lepokitka estää kappaletta lähtemästä liukumaan pinnalla. Jos esimerkiksi aikoo tönäistä pöydällä paikallaan makaavaa kirjaa, pitää ensin voittaa lepokitka. Kun kirja on saatu liikkeelle, siihen syntyy liukukitkaa. Jokapäiväisessä elämässä kitka on välttämätöntä, jotta asiat toimivat. Autossa kitka on edellytys sille, että moottorin voima voidaan siirtää tiehen renkaiden kautta. Siksi kehitetään renkaita, joissa on mahdollisimman suuri kitka, kun taas moottorin osat voi dellaan öljyllä kitkan vähentämiseksi, jottei moottorin voima mene hukkaan.

Johdatamme sinut tutkijoiden kiehtovaan maailmaan

3 nroa Tieteen Kuvalehteä 9,90. Napsauta tästä.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: