1. Mìneachadh air feachd frithidh
'S e frith-bhualadh tarraing a bhios ag obair eadar uachdar nithean a tha a' beantainn ri chèile. Anns a' chuspair seo, tha an fheachd frith-bhualaidh a thathar a' sgrùdadh co-cheangailte ris an fheachd frith-bhualaidh a tha ag obair eadar dà uachdar bodhaig chruaidh a tha a' beantainn ri chèile. Leithid frith-bhualadh eadar bonn a' bhàma agus uachdar an làir, frith-bhualadh eadar bonn a' bhròige agus uachdar an làir, frith-bhualadh eadar cuibhlichean a' chàir agus uachdar an rathaid.
Bidh an fheachd frithidh an-còmhnaidh ag obair air uachdar nithean cruaidh a bhios a’ beantainn ri chèile, eadhon ged a tha na nithean glè rèidh. Tha uachdaran rèidh gu math garbh air sgèile mhicreascopach. Nuair a ghluaiseas nì, bidh na druimnean microscopach seo a’ cur bacadh air a’ ghluasad. Aig an ìre atamach, bidh beàrn air an uachdar ag adhbhrachadh gum bi dadaman glè fhaisg air uachdaran eile, gus am faod na feachdan dealain eadar dadaman ceanglaichean ceimigeach a chruthachadh, mar aonadh eadar dà uachdar nì gluasadach. Nuair a ghluaiseas nì, mar eisimpleir nuair a phutas tu leabhar air uachdar a’ bhùird, bidh gluasad an leabhair a’ faighinn eòlas air cnapan-starra agus mu dheireadh a’ stad. Tha seo mar thoradh air cruthachadh agus leigeil ma sgaoil a’ cheangail.
Ma bhios uachdar nì a’ suathadh an aghaidh uachdar nì eile, bidh gach aon de na nithean sin ag obair air suathadh eadar a chèile. Tha an fheachd suathaidh air an nì gluasadach an-còmhnaidh anns an taobh eile ri taobh gluasaid an nì. A bharrachd air casg a chuir air gluasad nithean, faodaidh suathadh caitheamh is milleadh adhbhrachadh. Chì sinn seo air einnsean a’ charbaid. Mar eisimpleir, nuair a bheir sinn ola lubricaidh do einnsean baidhsagal-motair, tha sinn dha-rìribh airson an fheachd suathaidh a tha a’ tachairt taobh a-staigh an einnsean a lughdachadh. Mura tèid an ola lubricaidh a thoirt dha, bidh einnsean a’ charbaid againn air a mhilleadh gu sgiobalta. Is e seo aon de na call a tha air adhbhrachadh le suathadh.
2. Seòrsan de feachdan frithidh
Tha dà sheòrsa fheachd frithidh ann, is iad sin feachd frithidh statach (fs ) agus feachd frithidh cineatach (fk ) . Bidh an fheachd frithidh statach ag obair nuair nach eil an nì air gluasad, agus bidh an fheachd frithidh cineatach ag obair nuair a tha an nì a’ gluasad. Ma phutas tu bòrd, ach nach eil am bòrd air gluasad, is e feachd frithidh statach a tha ag obair air a’ bhòrd a tha aig fois. Air an làimh eile, nuair a tha am bòrd a’ gluasad, is e frithidh cineatach a tha ag obair air a’ bhòrd. Mura tèid am bòrd gluasadach a phutadh an-còmhnaidh, stadaidh am bòrd às deidh dha gluasad airson greis. Stadaidh am bòrd air sgàth na feachd frithidh cineatach a chuireas bacadh air gluasad a’ bhùird.
An do shleamhnaich thu a-riamh nuair a bha thu a’ ceumadh air rudeigin rèidh? Nuair a shleamhnaicheas tu, is e frith-bhualadh cineatach an fheachd frithidh a bhios ag obair eadar bonn a’ bhròige no bonn sandal le uachdar rèidh. Tha an duilgheadas seo coltach ri nuair a ghluaiseas baidhsagal-motair no càr thairis air uachdar rathaid fliuch is rèidh, a’ breiceadh gus an sleamhnaich an roth. Nuair a shleamhnaicheas na rothan, is e frith-bhualadh cineatach an fheachd frithidh a bhios ag obair air uachdar na rotha agus uachdar an rathaid. Air an làimh eile, nuair a choisicheas tu, is e frith-bhualadh statach an fheachd frithidh a bhios ag obair eadar bonn a’ bhròige no bonn nan sandal le uachdar an làir. San aon dòigh, nuair nach sleamhnaich na rothan, is e frith-bhualadh statach an fheachd frithidh a bhios ag obair air uachdar na rotha agus an rathaid.
2.1 Feachd frithidh statach
Is e feachd frithidh statach feachd frithidh a tha ag obair air uachdar nithean a tha a’ beantainn ri chèile nuair nach eil nithean air gluasad fhathast.
Tha Figear 1 a’ sealltainn nì a tha fhathast air uachdar plèana rèidh. Mura h-eil an nì air gluasad fhathast, tha an fheachd frithidh statach (fs) nas lugha na an fheachd tarraing (F). Ma chumas e air a tharraing, gluaisidh an nì. Nuair a ghluaiseas an nì ceart, bidh meud an fheachd frithidh statach (f) ag atharrachadh.s) co-ionann ri meud an fheachd tarraing (F).
Tha a' Chiad Lagh aig Newton ag ràdh gu bheil nithean nan fois ma tha an fheachd iomlan (an fheachd mar thoradh air) neoni.
ΣF y = 0 (Bidh an nì na stad agus chan eil e a’ gluasad ann an taobh dìreach)
N – w = 0
N = w (1.2)
Cuir N an àite N ann an co-aontar 1.2 ann an co-aontar 1.1
fs = μsw
f s = μ s mg (1.3)
fs = frith-bhualadh statach (N), μs = co-èifeachd frith-bhualadh statach, N = feachd àbhaisteach (N), w = grabhataidh (N), m = mais (kg), g = luathachadh grabhataidh (m/ s² )
Ma tha thu airson co-èifeachd frithidh statach a dhearbhadh, cleachd co-aontar 1.1 b.
Σf x = 0 (Tha an nì na stad agus chan eil e a’ gluasad san t-slighe chòmhnard)
F – fs = 0
F = f₁s ( 1.4)
Nuair a thòisicheas an nì a’ gluasad, tha an fheachd suathaidh statach as àirde co-ionann ri meud na feachd putaidh no tarraing.
2.2 Feachd frithidh cineatach
Is e an fheachd frithidh cineatach an fheachd frithidh a tha ag obair air uachdar nithean a tha a’ beantainn ri chèile nuair a bhios nì a’ gluasad.
Ma tha thu airson co-èifeachd frithidh cineatach (μ k ) a dhearbhadh, cleachd co-aontar 1.5 b.
Tha Figear 2 a’ sealltainn nì ga tharraing gu cunbhalach gus am bi an nì a’ gluasad aig astar cunbhalach. Nuair a ghluaiseas e aig astar cunbhalach, tha meud an fheachd frithidh cineataich (fk) co-ionann ri meud an fheachd tarraing (F).
Tha a' Chiad Lagh aig Newton ag ràdh gu bheil nì a' gluasad aig astar cunbhalach ma tha an fheachd iomlan (an fheachd mar thoradh air) neoni.
ΣF x = 0 (bidh nithean a’ gluasad aig astar cunbhalach san t-slighe chòmhnard)
F – fk = 0
F = fk ( 1.6)
Eisimpleir de dhuilgheadas 1:
Bidh oileanach a’ tarraing sail le mais 1 kg a tha suidhichte air uachdar a’ bhùird le bhith a’ cleachdadh dynamometer (inneal tomhais feachd). Nuair a ghluaiseas am sail, bidh an dynamometer a’ sealltainn an àireamh 2 N. Ma tha luathachadh grabhataidh = 10 m/s² , obraich a-mach (a) meud feachd frithidh statach (b) co-èifeachd frithidh statach
fuasgladh:
Aithnichte : m = 1 kg, F = 2 N, g = 10 m/s² , w = mg = 10 N
(a) f s
Nuair a ghluaiseas am beam, bidh meud an fheachd frithidh statach = meud an fheachd tarraing (dèan coimeas eadar co-aontar 1.4). Mar sin, f s = F = 2 N.
(b) μ s
fs = μsw
2 N = (μ s )(10 N)
μs = 2 N / 10 N = 0.2
Eisimpleir de dhuilgheadas 2:
Tha beam le mais 1 kg suidhichte os cionn uachdar a’ bhùird air a tharraing gu cunbhalach gus am bi am beam a’ gluasad aig astar cunbhalach. Nuair a ghluaiseas am beam aig astar cunbhalach, tha an dynamometer a’ sealltainn an àireamh 1 N. Ma tha luathachadh grabhataidh = 10 m/s² , obraich a-mach (a) meud an fheachd frithidh cineataich (b) co-èifeachd an fhrithidh cineataich
fuasgladh:
Aithnichte: m = 1 kg, g = 10 m/s² , F = 1 N, w = mg = 10 N
(a) fk
Nuair a ghluaiseas an giùlan gu cunbhalach no aig astar cunbhalach, tha meud an fheachd frithidh cineatach = meud an fheachd tarraing (dèan coimeas eadar co-aontar 1.6).
Mar sin fk = F = 1 N
(b) μk
fk = μkw
1 N = (μ k )(10 N)
μk = 1 N / 10 N = 0.1
