د رګیدو ځواک

۱. د رګونې قوې تعریف

رګونه هغه کشول دي چې د هغو شیانو د سطحو ترمنځ کار کوي چې یو بل سره لمس کوي. پدې موضوع کې، مطالعه شوې رګونه قوه د هغه رګونو قوې سره تړاو لري چې د دوو جامدو جسمونو سطحو ترمنځ عمل کوي چې لمس کوي. لکه د بیم د اساس او فرش سطحې ترمنځ رګونه، د بوټانو د اساس او فرش سطحې ترمنځ رګونه، د موټر د څرخونو او د سړک د سطحې ترمنځ رګونه.

د رګیدو قوه تل د جامدو شیانو په سطحه کار کوي چې یو بل سره لمس کوي، که څه هم شیان ډیر نرم دي. حتی نرمې سطحې په حقیقت کې په مایکروسکوپي پیمانه ډیرې سختې دي. کله چې یو شی حرکت کوي، دا مایکروسکوپي څنډې د حرکت سره مداخله کوي. په اټومي کچه، په سطحه کې یو پروټریشن د اتومونو د نورو سطحو سره ډیر نږدې کیدو لامل کیږي، نو د اتومونو ترمنځ بریښنایی قوه کولی شي کیمیاوي اړیکې رامینځته کړي، د حرکت کونکي شی د دوو سطحو ترمنځ د اتحاد په توګه. کله چې یو شی حرکت کوي، د مثال په توګه کله چې تاسو د میز په سطحه یو کتاب فشار ورکوئ، د کتاب حرکت خنډونه تجربه کوي او په پای کې ودریږي. دا د اړیکې د جوړښت او خوشې کیدو له امله دی.

که چیرې د یو شی سطحه د بل شی سطحې سره ټکر وکړي، نو دا هر یو شی د یو بل ترمنځ د ټکر په واسطه کار کوي. په حرکت کونکي شی باندې د ټکر ځواک تل د هغه شی د حرکت لوري ته مخالف لوري کې وي. د شیانو د حرکت مخنیوي سربیره، ټکر کولی شي د اغوستلو او زیان لامل شي. موږ دا د موټر په انجن کې لیدلی شو. د مثال په توګه، کله چې موږ د موټرسایکل انجن ته غوړونکی غوړ ورکوو، موږ په حقیقت کې غواړو هغه ټکر ځواک کم کړو چې د انجن دننه رامینځته کیږي. که چیرې د غوړولو غوړ ورته نه وي ورکړل شوی، زموږ د موټر انجن په چټکۍ سره زیانمن کیږي. دا مثال د ټکر له امله رامینځته شوي زیانونو څخه یو دی.

2. ډولونه د رګېدو قوې

دوه ډوله رګونه شتون لري، یعنې د جامد رګونو قوه (f _s ) او د حرکي رګونو قوه (f _k ). د جامد رګونو قوه هغه وخت کار کوي کله چې شی حرکت نه کوي، پداسې حال کې چې حرکي رګونه قوه هغه وخت کار کوي کله چې شی حرکت کوي. که تاسو یو میز فشار ورکړئ، مګر میز حرکت نه کوي، نو هغه رګونه قوه چې په هغه میز باندې عمل کوي چې په آرام کې وي یو جامد رګونه قوه ده. برعکس، کله چې میز حرکت کوي، هغه رګونه قوه چې په میز باندې عمل کوي حرکي رګونه ده. که چیرې حرکت کوونکی میز تل فشار نه وي، میز به د یو څه وخت لپاره حرکت کولو وروسته ودریږي. میز د حرکي رګونو قوې له امله ودریږي چې د میز حرکت بندوي.

کله مو په نرم شی باندې قدم وهلو پر مهال ښویېدلی یاست؟ کله چې تاسو ښویږئ، هغه رګونه چې د بوټانو د بنسټ یا د سینڈل د ښکته برخې ترمنځ کار کوي چې نرمه سطحه لري، متحرک رګونه دي. دا ستونزه د هغه وخت سره ورته ده کله چې موټرسایکل یا موټر د لوند او نرم سړک سطحې څخه تیریږي، تر هغه وخته پورې بریک کوي چې څرخ وخوري. کله چې څرخ وخوري، هغه رګونه چې د څرخ په سطحه او د سړک په سطحه عمل کوي متحرک رګونه دي. برعکس، کله چې تاسو ګرځئ، هغه رګونه چې د بوټانو د بنسټ یا د سینڈل د ښکته برخې ترمنځ د فرش سطحې سره کار کوي یو جامد رګونه دي. په ورته ډول، کله چې څرخونه ونه ښوییږي، هغه رګونه چې د څرخ او سړک په سطحه عمل کوي جامد رګونه دي.

۲.۱ د جامد رګیدو ځواک

د جامد رګونو قوه هغه رګونو قوه ده چې د هغو شیانو په سطحه عمل کوي چې یو بل سره لمس کوي کله چې شیان لا حرکت نه وي کړی.

شکل ۱ یو شی ښیي چې لاهم د فلیټ الوتکې په سطحه دی. که چیرې شی لا تر اوسه حرکت نه وي کړی، نو د جامد رګونو ځواک (fs) د کشولو ځواک (F) څخه کوچنی دی. که چیرې دا کشولو ته دوام ورکړي، نو شی به حرکت وکړي. کله چې سم شی حرکت وکړي، د جامد رګونو ځواک شدت (f_s) د کشولو ځواک (F) شدت سره مساوي دی.

د نیوټن لومړی قانون وايي چې که ټول ځواک (نتیجه ورکوونکی ځواک) صفر وي نو شیان آرام دي.

ΣF _y = 0 (شی آرام کړئ او په عمودي لوري کې حرکت مه کوئ)

ن – څ = ۰

ن = w (۱.۲)

په ۱.۱ معادله کې N د ۱.۲ معادله کې N سره بدل کړئ

f _s = μ _s w

f _s = μ _s mg (1.3)

fs = جامد رګ (N)، μs = د جامد رګ ضریب، N = نورمال ځواک (N)، w = جاذبه (N)، m = ډله (kg)، g = د جاذبې سرعت (m/s ² )

که تاسو غواړئ د جامد رګونو ضریب معلوم کړئ، نو د 1.1 b مساوات وکاروئ

Σf _x = 0 (شی آرام دی او په افقي لوري حرکت نه کوي)

F – f _s = 0

F = f _s (1.4)

کله چې شی حرکت پیل کړي، د جامد رګیدو اعظمي ځواک د فشار یا کشولو ځواک شدت سره مساوي وي.

۲.۲ د حرکي رګونو ځواک

د حرکي رګونو قوه هغه رګونو قوه ده چې د هغو شیانو په سطحه عمل کوي چې د حرکت په وخت کې یو بل سره لمس کوي.

که تاسو غواړئ د حرکي رګونو ضریب (μ _k ) وټاکئ، نو د 1.5 b مساوات وکاروئ.

شکل ۲ ښیي چې یو شی په منظم ډول کش کیږي ترڅو شی په ثابت سرعت سره حرکت وکړي. کله چې په ثابت سرعت حرکت کوي، د حرکي رګونو ځواک (fk) شدت د کشولو ځواک (F) شدت سره مساوي دی.

د نیوټن لومړی قانون وايي چې یو شی په ثابت سرعت سره حرکت کوي که چیرې ټول ځواک (نتیجه ورکوونکی ځواک) صفر وي.

ΣF _x = 0 (شیان په افقي لوري کې په ثابت سرعت حرکت کوي)

F – f _k = 0

F = f _k (1.6)

د نمونې ستونزه ۱:

یو زده کوونکی د ډینامومیټر (د ځواک اندازه کولو وسیله) په کارولو سره د میز په سطحه د 1 کیلو ګرامه وزن لرونکی بیم راوباسي. کله چې بیم حرکت کوي، ډینامومیټر د 2 N شمیره ښیې. که چیرې د جاذبې سرعت = 10 m/s ^{2 وي} ، نو (a) د جامد رګونو ځواک شدت (b) د جامد رګونو ضخامت معلوم کړئ.

د حل لاره:

پېژندل شوی : m = 1 kg، F = 2 N، g = 10 m/s ² ، w = mg = 10 N

(الف) f _s

کله چې بیم حرکت کوي، د جامد رګ قوې شدت = د کشولو قوې شدت (د مساوات 1.4 سره پرتله کړئ). نو، f _s = F = 2 N.

(ب) _μs

f _s = μ _s w

۲ ن = (μs ₎ (۱۰ ن)

μs = 2 N / 10 N = _0.2

د نمونې ستونزه ۱:

یو بیم چې د میز له سطحې پورته ۱ کیلو ګرامه وزن لري په منظم ډول کش کیږي ترڅو بیم په ثابت سرعت سره حرکت وکړي. کله چې بیم په ثابت سرعت سره حرکت کوي، ډینامومیټر د ۱ N شمیره ښیي. که چیرې د جاذبې سرعت = ۱۰ متر/سیکنډه ^{۲ وي} ، نو (a) د حرکي رګونو ځواک شدت (b) د حرکي رګونو ضخامت معلوم کړئ.

د حل لاره:

پېژندل شوی: m = 1 kg، g = 10 m/s ² ، F = 1 N، w = mg = 10 N

(الف) f _k

کله چې بیم په منظم ډول حرکت کوي یا په ثابت سرعت سره حرکت کوي، د حرکي رګونو ځواک شدت = د کشولو ځواک شدت (د مساوات 1.6 پرتله کول).

نو f _k = F = 1 N

(ب) _μk

f _k = μ _k w

۱ ن = (μ _ک )(۱۰ ن)

μ _k = 1 N / 10 N = 0.1