Mikä on kineettisen kitkan kerroin?

Kineettinen kitkakerroin on yksikköön kuulumaton muuttuja, joka perustuu materiaalin ominaisuuksiin, joita käytetään liukukitkavoiman laskemiseen. Se soveltuu jäykien esineiden klassiseen mekaniikkaan. Kineettisen kitkakertoimen kertominen esineen normaalivoimalla antaa kineettisen kitkan voiman. Kineettinen kitka riippuu siis vain materiaalin ominaisuuksista ja esineen normaalivoimasta.

On tärkeää huomata, että kineettinen kitkakerroin on klassisen mekaniikan käsite ja osa kokeellisista havainnoista saatua teoriaa. Klassisen mekaniikan kehitti suurelta osin brittiläinen fyysikko Isaac Newton ja hänen aikalaisensa 17 -luvulla. Kohde käsittelee suhteellisen pienillä nopeuksilla liikkuvien suurten esineiden vuorovaikutusta. Erityisesti jäykkien kiintoaineiden klassinen mekaniikka koskee tätä kerrointa. Tämä klassisen mekaniikan osa-alue voi kuvata kitkaa, joka johtuu kahdesta kiintoaineesta, jotka liukuvat toisiaan vastaan, ja se jättää huomiotta kaikkien nesteiden tuottamat voimat.

Tällä alueella kineettinen kitkakerroin voi tarjota erittäin tarkkoja ennusteita. Jos nesteitä harkitaan, nestemekaniikan ala on otettava käyttöön. Jos asteikot ovat erittäin pieniä, kvanttimekaniikka voi käsitellä niihin liittyviä komplikaatioita.

Kineettisen kitkan tuottama voima on yhtä suuri kuin kahden muuttujan tulo. Ensimmäinen on kineettinen kitkakerroin ja toinen normaalivoima. Normaali voima on kohteen pinnan tuottama voima, joka estää toisen esineen liikkumasta sen läpi. Painovoiman tapauksessa maan pystysuora voima estää esineitä putoamasta edelleen alaspäin. Voima on aina yhtä suuri kuin maan kanssa kosketuksessa olevan kohteen painovoima; siksi esine voi jäädä lepäämään, koska normaalivoima poistaa täsmälleen painovoiman.

Kineettisen kitkan kaava ei sisällä kohteen nopeutta tai kokoa. Tämä tarkoittaa, että liukuvan kohteen kitkavoima ei riipu sen nopeudesta. Laatikon kitkavoima on sama riippumatta siitä, liukuuko se maililla tai kilometrillä tunnissa tai kahdessa. Samoin voima ei riipu esineestä, joka on kosketuksissa maan kanssa. On sama, onko laatikko tasainen ja leveä vai pitkä ja ohut.

Kineettinen kitkakerroin itsessään on mukana olevien materiaalien empiirinen ominaisuus. Tämä tarkoittaa, että on vain kysymys siitä, mistä materiaaleista kaksi kosketuspintaa koostuvat. Lisäksi tällaiset kertoimet johdetaan kokeesta eikä teoriasta. Kineettinen kitkakerroin on tyypillisesti merkitty kreikkalaisella mu -kirjaimella alaindeksillä k.
Kun otetaan huomioon identtiset materiaalit, kineettisen kitkan voima riippuu vain esineeseen kohdistetusta normaalivoimasta. Maan pinnalla olevan painovoiman tapauksessa voima riippuu vain kohteen massasta. Raskaammilla esineillä on suhteellisesti enemmän liukukitkaa kuin kevyemmillä esineillä.