Təbiətdə və texnologiyada bərk cisimlər arasında fiziki təmasın mövcudluğunu nəzərdə tutan istənilən hərəkət sürtünmə ilə müşayiət olunur. Bu yazıda biz sürtünmə qüvvəsinə dair nümunələr verəcəyik və onun hansı hallarda faydalı rol oynadığını, hansı hallarda isə arzuolunmaz olduğunu göstərəcəyik.
Bərk cisimlər arasında hansı sürtünmə növləri var
Bu məqalədə biz yalnız bir-biri ilə fiziki təmasda olan bərk cisimlər arasında hərəkət edən sürtünmə qüvvələrinə dair nümunələri nəzərdən keçirəcəyik.
Əhəmiyyətli sürtünmə növlərindən biri statik sürtünmədir. Adın özünə əsaslanaraq, bir cismin digərinin səthində dayandığı zaman özünü göstərdiyini güman etmək olar. Hər kəs bilir ki, hansısa ağır cismi yerindən tərpətmək üçün bu cismin təmas səthi və onun dayandığı səth boyunca yönəlmiş hansısa xarici qüvvə tətbiq edilməlidir. Bu qüvvəyə statik sürtünmə qüvvəsi təsir edir. Bədənlərin təmas səthləri arasında hərəkət edir. İstirahətin sürtünməsi, necə olursa olsun, toxunan səthlərdə pürüzlülüyün olması səbəbindən yaranıronlar hamar deyildi.
Baxacağımız ikinci sürtünmə növü sürüşmə sürtünməsidir. O, həmçinin qeyd olunan pürüzlülükdən, cisimlər sürüşərək bir-birinə nisbətən hərəkət etməyə başlayanda yaranır. Sürüşmə sürtünmə qüvvəsinin istiqaməti və tətbiq nöqtəsi statik sürtünmə ilə tam olaraq eynidir. Bu qüvvələr arasındakı yeganə fərq sürüşmə qüvvəsinin həmişə istirahət qüvvəsindən az olmasıdır.
Texnologiyada ilk ikisindən heç də az rol oynamayan üçüncü sürtünmə növü yuvarlanan sürtünmədir. Adından da göründüyü kimi, bir bədən digərinin səthində yuvarlandıqda görünür. Yuvarlanan sürtünmənin səbəbi yuvarlanan bədənin kinetik enerjisinin "dağılmasına" səbəb olan deformasiya histerezindədir. Bir sıra praktiki hallarda bu sürtünmə qüvvəsi nəzərdən keçirilən sürtünmənin əvvəlki növlərindən 10-100 və ya daha çox dəfə azdır.
Bütün növ sürtünmə qüvvələri sonuncunun sözügedən bədənə təsir etdiyi dəstək reaksiya qüvvəsi ilə düz mütənasibdir.
Statik sürtünmə gücünün zərəri və faydası: nümunələr
Bütün adları çəkilən sürtünmə növlərindən bəlkə də statik sürtünmə ən "zərərsiz"dir. Fakt budur ki, praktikada demək olar ki, həmişə faydalı rol oynayır. Onun yeganə mənfi cəhəti sürüşmə sürtünməsindən daha böyük olmasıdır. Sonuncu fakt o deməkdir ki, hər hansı bir hərəkətə başlamaq üçün çox səy göstərmək lazımdır. Məsələn, qarda xizək sürməyə başlamaq üçün əvvəlcə onları qar səthindən sanki "yırtmaq" lazımdır.
Bir çox nümunə varstatik sürtünmə qüvvəsinin istifadəsi. Gəlin onları sadalayaq:
- Ağac, plastik və metaldan ibarət iki bərk gövdəyi birlikdə möhkəm tutan mismarlar və vintlər sözügedən qüvvənin təsiri ilə öz funksiyalarını yerinə yetirirlər.
- İnsanın yeriməsi, yollarda avtomobil sürməsi statik sürtünmənin sürüşmə sürtünməsindən çox olması ilə əlaqədardır. Əks halda, hərəkətimiz çətinləşər, insanlar və nəqliyyat vasitələri bir yerdə sürüşərdi.
- Maili səthlərdə dayanan hər hansı cisimlər statik sürtünmənin təsiri ilə əlaqədardır. Əgər sonuncu mövcud olmasaydı, o zaman yamacda olan avtomobilə əl əyləcini və ya üfüqə cüzi meyli olan stolun üzərindəki hər hansı məişət əşyasını qoymaq mümkün olmazdı.
Sürüşmə sürtünməsi və onun faydaları
İnsan həyatında əsasən müsbət rol oynayan statik sürtünmədən fərqli olaraq sürüşmə sürtünməsi adətən zərərli qüvvədir. Bununla belə, faydalı sürüşmə sürtünmə qüvvəsinə iki misal verilə bilər:
- Sürüşmə sürtünməsi cisimlərin səthinin qızmasına səbəb olduğundan (mexaniki enerjini istiliyə çevirməyin təbii və ən asan yolu) bu təsirdən cisimlərin temperaturunu artırmaq üçün istifadə edilə bilər. Belə ki, qədim zamanlarda əcdadlarımız sürüşmə sürtünməsindən istifadə edərək od yandırırdılar.
- Sürücü avtomobili dayandırmaq istədikdə əyləc pedalına basır. Bu halda, əyləc diskləri təkər halqasının içərisinə sürüşür və onun fırlanmasını ləngidir.
Sürüşmə sürtünməsinə zərər verin
Sürüşmə sürtünməsinin fəaliyyətinə misal olaraq şkafın otaqda yenidən tənzimləmək istədiyimiz zaman yerdəki hərəkəti, xizəkçinin və skeytin sürüşməsi, avtomobilin təkərlərinin bloklandığı zaman sürüşməsi ola bilər. və ya sürüşkən yolda sürərkən müxtəlif maşınların mexanizmlərinin sürtünən hissələri arasında sürüşmə.
Bütün bu hallarda sürüşmə sürtünməsi zərərli rol oynayır. Sürüşmə sürtünməsinin zərərinə dair bu nümunələr onun mexaniki hərəkətə mane olması və müəyyən miqdarda kinetik enerjini (xizəklər, konkilər, maşınların hərəkət edən hissələri) "yeməsi" ilə əlaqədardır. Bundan əlavə, mexaniki enerjinin istilik enerjisinə çevrilməsi sürtünmə hissələrinin istiləşməsinə səbəb olur. Onların temperaturunun artması materialların xüsusiyyətlərini pozan mikroskopik strukturun dəyişməsinə səbəb olur. Nəhayət, sürüşmə sürtünmə qüvvəsinin sadalanan nümunələri sürtünmə səthlərinin aşınmasına, onlarda arzuolunmaz yivlərin yaranmasına və incəlməsinə səbəb olur.
Yuvarlanan sürtünmə və onun zərəri və faydası
Yuvarlanan sürtünmə qüvvəsinin faydalılığı məsələsini kökündə nəzərdən keçirsək, onun ümumiyyətlə olmadığı üzə çıxır. Həqiqətən, yuvarlanan sürtünmə həmişə mexaniki fırlanmanın qarşısını alır, iş hissələrinin aşınmasına və onların arzuolunmaz istiləşməsinə səbəb olur. Buna baxmayaraq, yuvarlanma fenomeni mühəndislikdə (rulmanlar, avtomobil təkərləri) geniş istifadə olunur. Bu, yuvarlanan sürtünmə qüvvəsinin oxşar sürüşmə qüvvəsindən xeyli az olması ilə izah olunur ki, bu da onun miqyasını böyüklük əmrləri ilə azaldır.zərərli təsir.
Sürtünmə qüvvələrində artım və azalma
Yuxarıda nümunələrdə gördüyümüz kimi, statik və sürüşmə sürtünmə qüvvələri bəzən faydalı, bəzən də zərərlidir. Bununla əlaqədar olaraq, bəşəriyyət çoxdan sürtünmə miqyasını həm müvafiq qüvvənin artırılması, həm də azaldılması istiqamətində dəyişdirmək üsullarından istifadə edir.
Sürtünmə gücünü artırmağın gözəl nümunələri yollarda buzun üzərinə qum və duz səpməkdir. Bu hərəkətlər nəticəsində buz səthinin pürüzlülüyünün artması və nəticədə statik və sürüşmə sürtünmə qüvvələrinin artması müşahidə olunur.
Sözügedən qüvvələri artırmağın başqa bir yolu xüsusi səthlərdən istifadə etməkdir. Parlaq bir nümunə, dərin protektor və metal sünbüllərin olması ilə xarakterizə olunan avtomobilin qış təkərinin səthidir.
Xizək sürmə zamanı, eləcə də müxtəlif mexanizmlərin podşipniklərinin fırlanması zamanı sürtünmə mənfi rol oynayır. Onu az altmaq üçün adətən yağlara (mum, litol) əsaslanan xüsusi sürtkü yağlarından istifadə olunur.
