Sürtünmə cismin hərəkətinə qarşı çıxan qüvvədir. Hərəkət edən cismi dayandırmaq üçün qüvvə hərəkət istiqamətinə əks istiqamətdə hərəkət etməlidir. Məsələn, yerdə uzanan topu itələsəniz, o hərəkət edəcək. Təkan qüvvəsi onu başqa yerə aparır. Tədricən top yavaşlayır və hərəkətini dayandırır. Cismin hərəkətinə qarşı çıxan qüvvəyə sürtünmə qüvvəsi deyilir. Təbiətdə və texnologiyada bu qüvvənin tətbiqinə dair çoxlu sayda nümunələr var.
Sürtünmə növləri
Fərqli sürtünmə növləri var:
Buz üzərində hərəkət edən skeyt bıçağı sürüşməyə nümunədir. Skater meydançanın ətrafında hərəkət edərkən, konkilərin alt hissəsi yerə toxunur. Sürtünmə mənbəyi bıçağın səthi ilə buz arasındakı təmasdır. Bir cismin çəkisi və onun hərəkət etdiyi səthin növü müəyyən ediriki cisim arasında sürüşmə (sürtünmə) miqdarı. Ağır bir cisim sürüşdüyü səthə daha çox təzyiq göstərir, buna görə də daha çox sürüşmə sürtünməsi olacaq. Sürtünmə cisimlərin səthləri arasındakı cəlbedici qüvvələrdən qaynaqlandığı üçün sürtünmənin miqdarı qarşılıqlı təsirdə olan iki cismin materiallarından asılıdır. Hamar göldə konki sürməyə cəhd edin və bunu kobud çınqıllı yolda konki sürməkdən daha asan tapacaqsınız
- İstirahət sürtünməsi (birləşmə) - təmasda olan 2 cisim arasında yaranan və hərəkətin baş verməsinin qarşısını alan qüvvə. Məsələn, şkafı daşımaq, mismar vurmaq və ya ayaqqabı bağlarını bağlamaq üçün yapışma qüvvəsini dəf etmək lazımdır. Təbiətdə və texnologiyada sürtünmə ilə bağlı çoxlu oxşar nümunələr var.
- Velosiped sürərkən təkərlə yol arasındakı təmas yuvarlanan sürtünməyə nümunədir. Cisim səthdə yuvarlandıqda, yuvarlanan sürtünməni aradan qaldırmaq üçün tələb olunan qüvvə sürüşməyə qalib gəlmək üçün tələb olunan qüvvədən xeyli azdır.
Kinetik sürtünmə
Kitabı masanın üzərinə itələdikdə və o, müəyyən bir məsafədə hərəkət etdikdə, hərəkət edən cisimlərin sürtünməsini yaşadı. Bu qüvvə kinetik sürtünmə qüvvəsi kimi tanınır. Bir və ya hər iki səth hərəkət etdiyi üçün iki səth bir-birinə sürtündükdə digərinin bir səthində hərəkət edir. Normal qüvvəni artırmaq üçün birinci kitabın üstünə əlavə kitablar qoysanız, kinetik sürtünmə qüvvəsiartır.
Aşağıdakı düstur var: Fsürtünmə=ΜFn. Kinetik sürtünmə qüvvəsi kinetik sürtünmə əmsalı ilə normal qüvvənin hasilinə bərabərdir. Bu iki qüvvə arasında xətti əlaqə var. Kinetik sürtünmə əmsalı sürtünmə qüvvəsini normal qüvvə ilə əlaqələndirir. Bir qüvvə olduğundan onu ölçmək üçün vahid Nyutondur.
Statik sürtünmə
Təsəvvür edin ki, divanı döşəməyə itələməyə çalışırsınız. Bir az güclə basırsınız, amma yerindən tərpənmir. Statik sürtünmə qüvvəsi stasionar cismin hərəkətinə səbəb olmaq üçün qüvvəyə cavab olaraq hərəkət edir. Cisimdə belə bir qüvvə yoxdursa, statik sürtünmə qüvvəsi sıfırdır. Hərəkətə səbəb olmağa çalışan qüvvə varsa, o zaman ikincisi ona qalib gəlməzdən əvvəl maksimum dəyərinə yüksələcək və hərəkət başlayacaq.
Bu görünüş üçün düstur: Ffriction=ΜsFn. Statik sürtünmə qüvvəsi statik sürtünmə əmsalı Μ (s) və normal qüvvə F (n) məhsulundan az və ya ona bərabərdir. Divan nümunəsində maksimum statik sürtünmə qüvvəsi divan hərəkət etməyə başlayana qədər onu itələyən şəxsin qüvvəsini tarazlayır.
Sürtünmə əmsallarının ölçülməsi
Sürtünmə qüvvəsini nə müəyyənləşdirir? Təbiətdə və texnologiyada səthlərin hazırlandığı materiallar müəyyən rol oynayır. Məsələn, idman ayaqqabısı yerinə corab geyinərkən basketbol oynamağa çalışdığınızı təsəvvür edin. Ola bilərqazanmaq şansınızı əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirin. Ayaqqabı əyləc etmək və səthdə qaçarkən istiqamətləri tez dəyişmək üçün lazım olan gücü təmin etməyə kömək edir. Ayaqqabılarınızla basketbol meydançası arasında corablarınız və cilalanmış taxta döşəmədən daha çox sürtünmə var.
Müxtəlif əmsallar bir obyektin digərinin üzərində necə asanlıqla sürüşə biləcəyini göstərir. Onların dəqiq ölçüləri səth şəraitinə kifayət qədər həssasdır və eksperimental olaraq müəyyən edilir. Yaş səthlər quru səthlərdən çox fərqli davranır.
Fizika: təbiətdə və texnologiyada sürtünmə qüvvəsi
Hər zaman sürtünmə yaşayırsınız və bunun mümkün olduğuna sevinməlisiniz. Məhz bu qüvvə stasionar obyektləri yerində saxlamağa kömək edir və insan yeriyərkən yıxılmır. Sürtünmə nədir? Təbiətdə və texnologiyada nümunələrə hər addımda rast gəlmək olar. Ola bilsin ki, siz bunun fərqinə varmayasınız, amma siz artıq bu güclə çox tanışsınız. Hərəkətin əks istiqamətində baş verir və buna görə də cisimlərin hərəkətinə təsir edən qüvvədir.
Qutuyu döşəmə üzərində hərəkət etdirdiyiniz zaman sürtünmə qutunun əks istiqamətində qutuya qarşı işləyir. Dağdan enərkən sürtünmə aşağı hərəkətinizə qarşı işləyir. Avtomobildə əyləci basdıqda və bir müddət hərəkət etməyə davam etdikdə, sürtünmə sürüşmə istiqamətinizə qarşı işləyir və nəticədə sürüşməni tamamilə dayandırmağa kömək edir.
İki obyekt bir-birinə "sürtünən" zaman qüvvələr təyin olunursürtünməyə səbəb olan cisimlərin molekulları arasında cazibə. Təbiətdə və texnologiyada o, maddənin demək olar ki, istənilən fazaları arasında - bərk, maye və qazlar arasında baş verə bilər. Sürtünmə qutu və döşəmə kimi iki cisim arasında baş verir, lakin balıq və onların üzdüyü su və havaya düşən cisimlər arasında da baş verə bilər. Hava səbəbiylə sürtünmənin xüsusi adı var: hava müqaviməti.
Təbiətdə, texnologiyada, həyatda sürtünmənin rolu
Sürtünmə insan təcrübəsinin ayrılmaz hissəsidir. Gəzmək, dayanmaq, işləmək və sürmək üçün bizə dartma qüvvəsi lazımdır. Eyni zamanda, hərəkətə qarşı müqaviməti aradan qaldırmaq üçün enerjiyə ehtiyacımız var, buna görə də çox sürtünmə işi görmək üçün artıq enerji tələb edir, nəticədə səmərəsiz olur. 21-ci əsrdə bəşəriyyət enerji çatışmazlığı və qalıq yanacaqların yandırılması nəticəsində qlobal istiləşmə kimi iki problemlə üzləşir. Beləliklə, sürtünməni idarə etmək bacarığı müasir dünyada əsas prioritet halına gəldi. Bununla belə, bir çoxları sürtünmənin əsas mahiyyətini hələ də başa düşmürlər.
Təbiətdə və texnologiyada (fizika) sürtünmə həmişə maraq mövzusu olub. Bu qüvvənin mənşəyinin intensiv öyrənilməsi Leonardo da Vinçinin qabaqcıl işindən sonra 16-cı əsrdə başladı. Bununla belə, onun təbiətini başa düşməkdə irəliləyiş yavaş olub, dəqiq ölçmə üçün alətin olmaması mane olub. Alim Coulomb və başqalarının apardıqları dahiyanə təcrübələr dərk etmənin əsasını qoymaq üçün mühüm məlumatlar verdi. 1800-cü illərin sonu və əvvəllərindən başlayaraq1900-cü illərdə buxar mühərrikləri, lokomotivlər, sonra isə təyyarələr meydana çıxdı. Həmçinin, kosmosun tədqiqi sürtünmə haqqında aydın anlayış və onu idarə etmək bacarığı tələb edir.
Təbiət texnologiyasında, gündəlik həyatda sürtünmənin tətbiqi və idarə edilməsində əhəmiyyətli irəliləyiş sınaq və səhv vasitəsilə əldə edilmişdir. 21-ci əsrin əvvəllərində nano-texnologiyaların istifadəsi sayəsində nano-miqyaslı sürtünmənin yeni ölçüsü ortaya çıxdı. İnsanın atom və molekulyar sürtünmə haqqında anlayışı sürətlə genişlənir. Bu gün elm karbon emissiyalarını az altmağa çalışdığı üçün enerji səmərəliliyi və bərpa olunan enerji istehsalı dərhal diqqət tələb edir. Sürtünməyə nəzarət etmək qabiliyyəti dayanıqlı texnologiyaların axtarışında mühüm addım olur. Bu, enerji səmərəliliyinin göstəricisidir. Lazımsız enerji itkilərini az altmaq və cari enerji səmərəliliyini artırmaq mümkün olarsa, bu, alternativ enerji mənbələrinin inkişafına vaxt verəcəkdir.
Həyatdakı sürtünmə nümunələri
Sürtünmə müqavimət göstərən qüvvədir. Müəyyən bir qüvvə tətbiq edərək başqa bir obyektin hərəkətinə mane olur. Bəs bu güc haradan gəlir? Birincisi, onu molekulyar səviyyədən nəzərdən keçirməyə dəyər. Gündəlik həyatda gördüyümüz sürtünmə səthi pürüzlülükdən yarana bilər. Elm adamları uzun müddət onun yaranmasının əsas səbəbi olduğuna inanırdılar.
Təbiətdə və texnologiyada sürtünmənin ən sadə nümunələri aşağıdakılardır:
- Gəzərkən sürtünmə qüvvəsi buna məcburdurtabana təsir edir, bizə irəli getmək imkanı verir.
- Divara söykənən nərdivan yerə düşmür.
- Ayaqqabının bağını bağlayan insanlar.
- Sürtünmə qüvvəsi olmasa, avtomobillər nəinki yoxuşda, hətta düz yolda da hərəkət edə bilməzdi.
- Təbiətdə heyvanların ağaclara dırmaşmasına kömək edir.
Belə məqamlar çoxdur, bu qüvvənin əksinə müdaxilə edə biləcəyi hallar da var. Məsələn, sürtünməni az altmaq üçün balıqlara xüsusi sürtkü verilir, bunun sayəsində, eləcə də rasional bədən forması sayəsində onlar suda rəvan hərəkət edə bilirlər.
