1. Ishqalanish kuchining ta'rifi
Ishqalanish - bu bir-biriga tegib turgan jismlarning sirtlari o'rtasida ishlaydigan tortishish kuchi. Ushbu mavzuda o'rganilayotgan ishqalanish kuchi bir-biriga tegib turgan ikkita qattiq jism yuzasi o'rtasida ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi bilan bog'liq. Masalan, nurning asosi va pol yuzasi orasidagi ishqalanish, poyabzal asosi va pol yuzasi orasidagi ishqalanish, avtomobil g'ildiraklari va yo'l yuzasi orasidagi ishqalanish.
Ishqalanish kuchi har doim bir-biriga tegib turgan qattiq jismlar yuzasida ishlaydi, garchi jismlar juda silliq bo'lsa ham. Hatto silliq yuzalar ham mikroskopik miqyosda aslida juda notekis. Jism harakatlanganda, bu mikroskopik qirralar harakatga xalaqit beradi. Atom darajasida, sirtdagi chiqib ketish atomlarning boshqa sirtlarga juda yaqin bo'lishiga olib keladi, shuning uchun atomlar orasidagi elektr kuchlari harakatlanayotgan jismning ikki yuzasi o'rtasida birlashish sifatida kimyoviy bog'lanishlarni hosil qilishi mumkin. Jism harakatlanganda, masalan, siz kitobni stol yuzasiga itarganingizda, kitobning harakati to'siqlarga duch keladi va nihoyat to'xtaydi. Bu bog'lanishning shakllanishi va ajralib chiqishi bilan bog'liq.
Agar biror narsaning yuzasi boshqa bir narsaning yuzasiga ishqalansa, bu narsalarning har biri bir-biri orasidagi ishqalanishga ta'sir qiladi. Harakatlanayotgan narsaga ishqalanish kuchi har doim narsaning harakat yo'nalishiga teskari yo'nalishda bo'ladi. Ishqalanish narsaning harakatini cheklashdan tashqari, aşınma va shikastlanishga olib kelishi mumkin. Biz buni avtomobil dvigatelida kuzatishimiz mumkin. Masalan, biz mototsikl dvigateliga moylash moyini berganimizda, aslida dvigatel ichida yuzaga keladigan ishqalanish kuchini kamaytirishni xohlaymiz. Agar unga moylash moyi berilmasa, avtomobil dvigatelimiz tezda shikastlanadi. Bu misol ishqalanish natijasida yuzaga keladigan yo'qotishlardan biridir.
2. turlari ishqalanish kuchlari
Ishqalanish kuchlarining ikki turi mavjud, ya'ni statik ishqalanish kuchi (fs ) va kinetik ishqalanish kuchi (fk ) . Statik ishqalanish kuchi jism harakatlanmaganida ishlaydi, kinetik ishqalanish kuchi esa jism harakatlanayotganda ishlaydi. Agar siz stolni itarib qo'ysangiz, lekin stol harakatlanmagan bo'lsa, u holda tinch turgan stolga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi statik ishqalanish kuchidir. Aksincha, stol harakatlanayotganda, stolga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi kinetik ishqalanishdir. Agar harakatlanuvchi stol har doim ham itarilmasa, stol bir muddat harakatlangandan keyin to'xtaydi. Stol stolning harakatini to'sib qo'yadigan kinetik ishqalanish kuchi tufayli to'xtaydi.
Silliq narsaga qadam qo'yganingizda sirpanib ketganmisiz? Sirg'alganingizda, poyabzal tagligi yoki silliq sirtli sandal tagligi o'rtasida ishlaydigan ishqalanish kuchi kinetik ishqalanishdir. Bu muammo mototsikl yoki avtomobil nam va silliq yo'l yuzasida g'ildirak sirpanib ketguncha tormozlaganda o'xshaydi. G'ildiraklar sirpanib ketganda, g'ildirak yuzasi va yo'l yuzasiga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi kinetik ishqalanish kuchidir. Aksincha, yurganingizda, poyabzal tagligi yoki sandal tagligi bilan pol yuzasi o'rtasida ishlaydigan ishqalanish kuchi statik ishqalanish kuchidir. Xuddi shunday, g'ildiraklar sirpanmaganda, g'ildirak yuzasi va yo'lga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi statik ishqalanishdir.
2.1 Statik ishqalanish kuchi
Statik ishqalanish kuchi - bu jismlar hali harakatlanmagan paytda bir-biriga tegib turgan jismlar yuzasiga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi.
1-rasmda tekis tekislik yuzasida hali ham turgan jism ko'rsatilgan. Agar jism hali harakatlanmagan bo'lsa, unda statik ishqalanish kuchi (fs) tortish kuchidan (F) kichikroq bo'ladi. Agar u tortishda davom etsa, u holda jism harakatlanadi. To'g'ri jism harakatlanganda, statik ishqalanish kuchining kattaligi (f)s) tortish kuchining kattaligiga (F) teng.
Nyutonning birinchi qonunida aytilishicha, agar umumiy kuch (natijaviy kuch) nolga teng bo'lsa, jismlar tinch holatda bo'ladi.
ΣF y = 0 (Obyekt dam oladi va vertikal yo'nalishda harakat qilmaydi)
N – w = 0
N = w (1.2)
1.1-tenglamadagi N ni 1.2-tenglamadagi N bilan almashtiring.
f s = μ s w
f s = μ s mg (1.3)
fs = statik ishqalanish (N), μs = statik ishqalanish koeffitsienti, N = normal kuch (N), w = tortishish kuchi (N), m = massa (kg), g = tortishish tezlanishi (m/ s² )
Agar siz statik ishqalanish koeffitsientini aniqlamoqchi bo'lsangiz, unda 1.1b tenglamadan foydalaning
Σf x = 0 (Obyekt gorizontal yo'nalishda harakat qilmaydi va suyanadi)
F – f s = 0
F = fs ( 1.4)
Jism harakatlana boshlaganda, maksimal statik ishqalanish kuchi itarish yoki tortish kuchining kattaligiga teng bo'ladi.
2.2 Kinetik ishqalanish kuchi
Kinetik ishqalanish kuchi - bu harakatlanayotgan jismlar bir-biriga tegib turganda ularning yuzasiga ta'sir qiluvchi ishqalanish kuchi.
Agar kinetik ishqalanish koeffitsientini (μ k ) aniqlamoqchi bo'lsangiz, 1.5b tenglamadan foydalaning
2-rasmda muntazam ravishda tortilayotgan jism ko'rsatilgan, shunda jism doimiy tezlikda harakatlanadi. Doimiy tezlikda harakatlanayotganda, kinetik ishqalanish kuchining kattaligi (fk) tortish kuchining kattaligiga (F) teng.
Nyutonning birinchi qonunida aytilishicha, agar umumiy kuch (natijaviy kuch) nolga teng bo'lsa, jism doimiy tezlikda harakatlanadi.
ΣF x = 0 (jismoniy narsalar gorizontal yo'nalishda doimiy tezlikda harakatlanadi)
F – f k = 0
F = f k (1.6)
1-namunaviy muammo:
Talaba dinamometr (kuch o'lchagich qurilma) yordamida stol yuzasida joylashgan 1 kg massali nurni tortadi. Nur harakatlanganda, dinamometr 2 N sonini ko'rsatadi. Agar tortishish tezlanishi = 10 m/s2 bo'lsa , (a) statik ishqalanish kuchining kattaligini (b) statik ishqalanish koeffitsientini aniqlang.
Qarori:
Ma'lum : m = 1 kg, F = 2 N, g = 10 m/s² , w = mg = 10 N
(a) f s
Nur harakatlanganda, statik ishqalanish kuchining kattaligi = tortishish kuchining kattaligi (1.4-tenglama bilan solishtiring). Demak, fs = F = 2 N.
(b) μ s
f s = μ s w
2 N = (μ s )(10 N)
μ s = 2 N / 10 N = 0.2
2-namunaviy muammo:
Stol yuzasi ustida joylashgan 1 kg massali nur muntazam ravishda tortiladi, shunda nur doimiy tezlikda harakatlanadi. Nur doimiy tezlikda harakatlanganda, dinamometr 1 N sonini ko'rsatadi. Agar tortishish tezlanishi = 10 m/s2 bo'lsa , (a) kinetik ishqalanish kuchining kattaligini (b) kinetik ishqalanish koeffitsientini aniqlang.
Qarori:
Ma'lum: m = 1 kg, g = 10 m/s² , F = 1 N, w = mg = 10 N
(a) f k
Nur muntazam ravishda yoki doimiy tezlikda harakatlanganda, kinetik ishqalanish kuchining kattaligi = tortish kuchining kattaligi (1.6-tenglama bilan solishtiring).
Shunday qilib, f k = F = 1 N
(b) μ k
f k = μ k w
1 N = (μ k )(10 N)
μ k = 1 N / 10 N = 0.1
