Har bir talaba ikki qattiq sirt oʻrtasida aloqa boʻlganda ishqalanish kuchi deb ataladigan kuch paydo boʻlishini biladi. Keling, ushbu maqolada ishqalanish kuchini qo'llash nuqtasiga e'tibor qaratib, bu nima ekanligini ko'rib chiqamiz.
Qanday ishqalanish kuchi bor?
Ishqalanish kuchini qoʻllash nuqtasini koʻrib chiqishdan oldin tabiatda va texnologiyada qanday ishqalanish turlari mavjudligini qisqacha eslab oʻtish kerak.
Keling, statik ishqalanishni ko'rib chiqaylik. Bu tip qattiq jismning ba'zi sirtlarda tinch holatda bo'lgan holatini tavsiflaydi. Dam olishning ishqalanishi tananing dam olish holatidan har qanday siljishini oldini oladi. Masalan, aynan shu kuchning ta'siri tufayli polda turgan kabinetni harakatlantirish biz uchun qiyin.
Silma ishqalanish ishqalanishning yana bir turi. Bir-birining ustiga siljiydigan ikki sirt o'rtasidagi aloqada o'zini namoyon qiladi. Sürgülü ishqalanish harakatga qarama-qarshidir (ishqalanish kuchining yo'nalishi tananing tezligiga qarama-qarshidir). Uning harakatiga yorqin misol - qor ustida muz ustida sirpanayotgan chang'ichi yoki skeyter.
Nihoyat, uchinchi turdagi ishqalanish aylanyapti. Bir tana boshqasining yuzasida aylanayotganda doimo mavjud bo'ladi. Masalan, g'ildirak yoki podshipniklarning ag'darilgani aylanma ishqalanish muhim bo'lgan eng yaxshi misoldir.
Ta'riflangan turlarning dastlabki ikkitasi ishqalanish yuzalarida qo'pollik tufayli yuzaga keladi. Uchinchi tur prokat korpusining deformatsiyali histerizisi tufayli yuzaga keladi.
Silma va tinch ishqalanish kuchlarini qoʻllash nuqtalari
Yuqorida aytilishicha, statik ishqalanish ob'ektni kontakt yuzasi bo'ylab harakatlantirishga moyil bo'lgan tashqi ta'sir qiluvchi kuchni oldini oladi. Bu shuni anglatadiki, ishqalanish kuchining yo'nalishi sirtga parallel bo'lgan tashqi kuch yo'nalishiga qarama-qarshidir. Ko'rib chiqilgan ishqalanish kuchini qo'llash nuqtasi ikki sirt o'rtasidagi aloqa sohasida.
Statik ishqalanish kuchi doimiy qiymat emasligini tushunish muhimdir. U quyidagi formula yordamida hisoblangan maksimal qiymatga ega:
Ft=µtN.
Biroq, bu maksimal qiymat faqat tana harakatini boshlaganda paydo bo'ladi. Boshqa har qanday holatda, statik ishqalanish kuchi mutlaq qiymatda tashqi kuchning parallel yuzasiga to'liq teng.
Silma ishqalanish kuchini qo'llash nuqtasiga kelsak, u statik ishqalanishdan farq qilmaydi. Statik va toymasin ishqalanish o'rtasidagi farq haqida gapirganda, bu kuchlarning mutlaq ahamiyatini ta'kidlash kerak. Shunday qilib, ma'lum bir juft materiallar uchun surma ishqalanish kuchi doimiy qiymatdir. Bundan tashqari, u har doim statik ishqalanishning maksimal kuchidan kamroq.
Ko`rib turganingizdek, ishqalanish kuchlarining qo`llanish nuqtasi tananing og`irlik markaziga to`g`ri kelmaydi. Bu shuni anglatadiki, ko'rib chiqilayotgan kuchlar toymasin jismni oldinga ag'darishga moyil bo'lgan momentni yaratadi. Ikkinchisini velosipedchi old g'ildirak bilan qattiq tormozlaganda kuzatish mumkin.
Dudmalash ishqalanishi va uni qoʻllash nuqtasi
Yuqoridagi ishqalanishning fizik sababi yuqorida koʻrib chiqilgan ishqalanish turlaridan farqli boʻlgani uchun, aylanma ishqalanish kuchini qoʻllash nuqtasi biroz boshqacha xususiyatga ega.
Mashinaning g'ildiragi asf altda joylashgan deb faraz qilaylik. Bu g'ildirakning deformatsiyalanganligi aniq. Uning asf alt bilan aloqa qilish maydoni 2dl ga teng, bu erda l - g'ildirakning kengligi, 2d - g'ildirak va asf altning lateral aloqa uzunligi. Aylanadigan ishqalanish kuchi o'zining jismoniy mohiyatida g'ildirakning aylanishiga qarshi qaratilgan tayanchning reaktsiya momenti shaklida namoyon bo'ladi. Bu moment quyidagicha hisoblanadi:
M=Nd
Agar uni boʻlib, R gʻildiragi radiusiga koʻpaytirsak, quyidagilar hosil boʻladi:
M=Nd/RR=FtR bu erda Ft=Nd/R
Shunday qilib, aylanma ishqalanish kuchi Ft aslida tayanchning reaksiyasi boʻlib, gʻildirakning aylanishini sekinlashtiradigan kuch momentini hosil qiladi.
Bu kuchning ta'sir qilish nuqtasi tekislik yuzasiga nisbatan vertikal yuqoriga yo'n altirilgan va massa markazidan d ga o'ngga siljigan (g'ildirak chapdan o'ngga harakat qiladi).
Muammo yechishga misol
HarakatHar qanday turdagi ishqalanish kuchi jismlarning mexanik harakatini sekinlashtiradi, shu bilan birga ularning kinetik energiyasini issiqlikka aylantiradi. Keling, quyidagi muammoni hal qilaylik:
bar qiyalik yuzada siljiydi. Agar sirpanish koeffitsienti 0,35, sirtning moyillik burchagi esa 35o ekanligi ma'lum bo'lsa, uning harakatining tezlanishini hisoblash kerak.
Keling, barga qanday kuchlar ta'sir qilishini ko'rib chiqaylik. Birinchidan, tortishish komponenti toymasin sirt bo'ylab pastga yo'n altiriladi. Bu teng:
F=mgsin(a)
Ikkinchidan, jismning tezlanish vektoriga qarshi qaratilgan tekislik boʻylab yuqoriga qarab doimiy ishqalanish kuchi taʼsir qiladi. Uni quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:
Ft=µtN=µtmgcos (a)
Unda a tezlanish bilan harakatlanuvchi shtrix uchun Nyuton qonuni quyidagi shaklni oladi:
ma=mgsin(a) - µtmgcos(a)=>
a=gsin(a) - µtgcos(a)
Ma'lumotlarni tenglikka almashtirsak, a=2,81 m/s2 ekanligini olamiz. E'tibor bering, topilgan tezlanish barning massasiga bog'liq emas.
