महान घर्षण। घर्षण बल

घर्षण बल

प्रकार

दो संपर्क पिंडों की सापेक्ष गति की उपस्थिति में, उनकी परस्पर क्रिया से उत्पन्न होने वाले घर्षण बलों को इसमें विभाजित किया जा सकता है:

• सर्पी घर्षण- दूसरे के सापेक्ष संपर्क / परस्पर क्रिया करने वाले निकायों में से एक के अनुवाद संबंधी आंदोलन से उत्पन्न होने वाला बल और फिसलने की दिशा के विपरीत दिशा में इस शरीर पर कार्य करना।
• रोलिंग घर्षण- दूसरे के सापेक्ष दो संपर्क / परस्पर क्रिया करने वाले निकायों में से एक के लुढ़कने से उत्पन्न होने वाली शक्तियों का क्षण।
• विश्राम का घर्षण- वह बल जो दो संपर्क पिंडों के बीच उत्पन्न होता है और सापेक्ष गति की घटना को रोकता है। दो संपर्क निकायों को एक दूसरे के सापेक्ष गति में सेट करने के लिए इस बल को दूर किया जाना चाहिए। संपर्क निकायों के सूक्ष्म विस्थापन (उदाहरण के लिए, विरूपण के दौरान) के दौरान होता है। यह संभावित सापेक्ष गति की दिशा के विपरीत दिशा में कार्य करता है।

अंतःक्रियात्मक भौतिकी में, घर्षण को आमतौर पर इसमें विभाजित किया जाता है:

• सूखा, जब परस्पर क्रिया करने वाले ठोस पदार्थों को किसी भी अतिरिक्त परत / स्नेहक (ठोस स्नेहक सहित) द्वारा अलग नहीं किया जाता है - व्यवहार में एक बहुत ही दुर्लभ मामला। शुष्क घर्षण की एक विशिष्ट विशिष्ट विशेषता एक महत्वपूर्ण स्थैतिक घर्षण बल की उपस्थिति है;
• सीमा, जब संपर्क क्षेत्र में विभिन्न प्रकृति की परतें और क्षेत्र हो सकते हैं (ऑक्साइड फिल्म, तरल, और इसी तरह) - फिसलने वाले घर्षण में सबसे आम मामला।
• मिला हुआजब संपर्क क्षेत्र में शुष्क और तरल घर्षण के क्षेत्र होते हैं;
• तरल (चिपचिपा), एक ठोस शरीर (ग्रेफाइट पाउडर), विभिन्न मोटाई के तरल या गैस (स्नेहक) की एक परत द्वारा अलग किए गए निकायों की बातचीत के दौरान - एक नियम के रूप में, यह रोलिंग घर्षण के दौरान होता है, जब ठोस शरीर एक तरल में डूबे होते हैं, परिमाण चिपचिपे घर्षण की विशेषता माध्यम की चिपचिपाहट से होती है;
• इलास्टोहाइड्रोडायनामिकजब स्नेहक में आंतरिक घर्षण महत्वपूर्ण हो। आंदोलन की सापेक्ष गति में वृद्धि के साथ होता है।

घर्षण अंतःक्रिया के क्षेत्र में होने वाली भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं की जटिलता के कारण, शास्त्रीय यांत्रिकी के तरीकों का उपयोग करते हुए घर्षण प्रक्रियाएं मूल रूप से विवरण के लिए उत्तरदायी नहीं हैं।

अमोन्टन-कूलम्ब नियम

घर्षण की प्रमुख विशेषता है घर्षण के गुणांक, जो उन सामग्रियों द्वारा निर्धारित किया जाता है जिनसे अंतःक्रियात्मक निकायों की सतहें बनाई जाती हैं।

सबसे सरल मामलों में, घर्षण बल और सामान्य भार (या बल सामान्यप्रतिक्रियाएं) असमानता से संबंधित हैं

जो सापेक्ष गति की उपस्थिति में ही बराबर हो जाता है। इस संबंध को अमोन्टन-कूलम्ब नियम कहते हैं।

आसंजन के संबंध में अमोन्टन-कूलम्ब नियम

अधिकांश सामग्रियों के जोड़े के लिए, घर्षण गुणांक का मान 1 से अधिक नहीं होता है और 0.1 - 0.5 की सीमा में होता है। यदि घर्षण का गुणांक 1 से अधिक है, तो इसका मतलब है कि संपर्क करने वाली वस्तुओं के बीच एक बल है आसंजनऔर घर्षण गुणांक की गणना करने का सूत्र बदल जाता है

.

लागू मूल्य

तंत्र और मशीनों में घर्षण

अधिकांश पारंपरिक तंत्रों (आईसीई, कार, गियर, आदि) में, घर्षण एक नकारात्मक भूमिका निभाता है, जिससे तंत्र की दक्षता कम हो जाती है। घर्षण को कम करने के लिए विभिन्न प्राकृतिक और सिंथेटिक तेल और स्नेहक का उपयोग किया जाता है। आधुनिक तंत्रों में, इस उद्देश्य के लिए, भागों पर कोटिंग्स (पतली फिल्मों) का उपयोग भी किया जाता है। तंत्र के लघुकरण और माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) और नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एनईएमएस) के निर्माण के साथ, घर्षण मान बढ़ जाता है और तंत्र में कार्यरत बलों की तुलना में बहुत महत्वपूर्ण हो जाता है, और साथ ही पारंपरिक स्नेहक का उपयोग करके इसे कम नहीं किया जा सकता है। जो क्षेत्र में काफी सैद्धांतिक और व्यावहारिक रुचि, इंजीनियरों और वैज्ञानिकों का कारण बनता है। घर्षण की समस्या को हल करने के लिए, ट्राइबोलॉजी और सतह विज्ञान (सतह विज्ञान) के ढांचे के भीतर इसे कम करने के लिए नए तरीके बनाए जा रहे हैं। अंग्रेज़ी).

सतह की पकड़

घर्षण की उपस्थिति सतह पर चलने की क्षमता प्रदान करती है। इसलिए, चलते समय, यह घर्षण के कारण होता है कि तलवा फर्श से चिपक जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फर्श से प्रतिकर्षण होता है और आगे की ओर गति होती है। उसी तरह, सड़क की सतह पर कार (मोटरसाइकिल) के पहियों का आसंजन सुनिश्चित किया जाता है। विशेष रूप से, इस पकड़ के सुधार को बढ़ाने के लिए, नए रूपों और टायरों के लिए विशेष प्रकार के रबड़ विकसित किए जा रहे हैं, और रेसिंग कारों पर एंटी-विंग्स स्थापित किए जाते हैं जो कार को ट्रैक पर अधिक मजबूती से दबाते हैं।

यह सभी देखें

पत्रिका

• घर्षण, पहनना, स्नेहनघर्षण का जर्नल।
• घर्षण और घिसाव, 1980 से बेलारूस की नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा प्रकाशित एक घर्षण पत्रिका।
• ट्राइबोलॉजी का जर्नल, घर्षण के बारे में अंतर्राष्ट्रीय जर्नल।
• घिसाव, घर्षण और पहनने पर एक अंतरराष्ट्रीय पत्रिका।
• घर्षण गुणांक तालिकाएँ, घर्षण गुणांक के संख्यात्मक मान।

साहित्य

• डेरागिन बी.वी. घर्षण क्या है?एम .: एड। यूएसएसआर, 1963 की विज्ञान अकादमी।
• क्रैगेल्स्की आई। वी।, शेड्रोव वी। एस। घर्षण के विज्ञान का विकास। सूखा घर्षण।एम .: एड। यूएसएसआर, 1956 की विज्ञान अकादमी।
• फ्रोलोव, के.वी. (सं.) आधुनिक ट्राइबोलॉजी: परिणाम और संभावनाएं. एलकेआई, 2008।
• बोडेन एफ.पी., ताबोर डी। ठोस पदार्थों का घर्षण और स्नेहन।ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस, 2001।
• पर्सन बो एन.जे.: सर्पी घर्षण। भौतिक सिद्धांत और अनुप्रयोग।स्प्रिंगर, 2002।
• पोपोव वी.एल. संपर्क यांत्रिकी और रीबंग। एक लहर- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen सिमुलेशन, स्प्रिंगर, 2009।
• रैबिनोवित्ज़ ई. सामग्री का घर्षण और पहनना।विली-इंटरसाइंस, 1995।

लिंक

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।

समानार्थी शब्द:

अन्य शब्दकोशों में देखें "घर्षण" क्या है:

टकराव- - एक प्रक्रिया जो पिंडों की संपर्क सतह पर होती है, आराम और पारस्परिक गति दोनों में होती है। … … निर्माण सामग्री की शर्तों, परिभाषाओं और स्पष्टीकरणों का विश्वकोश

आधुनिक विश्वकोश

टकराव- उनके संपर्क के विमान में दो संपर्क निकायों के सापेक्ष आंदोलन से उत्पन्न बाहरी, यांत्रिक प्रतिरोध। प्रतिरोध बल पिंडों के सापेक्ष संचलन के विपरीत निर्देशित होता है और इसे घर्षण बल कहा जाता है। टकराव… … इलस्ट्रेटेड एनसाइक्लोपीडिक डिक्शनरी

घर्षण, संपर्क में निकायों की गति का विरोध, संपर्क के विमान के साथ-साथ सतह के साथ बहने वाले तरल पदार्थ या गैसों का प्रतिरोध। घर्षण सीधे सतह को दबाने वाले बल के समानुपाती होता है, और निर्भर करता है ... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

घर्षण, घर्षण, सी.एफ. 1. केवल इकाइयाँ एक दूसरे के खिलाफ रगड़ने वाली वस्तुओं की स्थिति, एक वस्तु की सतह के साथ दूसरी वस्तु की गति जो उसके निकट संपर्क में है। एक भाग के दूसरे भाग के घर्षण से मशीनें घिस जाती हैं। || होने वाले आंदोलन का प्रतिरोध ... उशाकोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

घर्षण, रगड़ देखें। डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश। में और। दाल। 1863 1866 ... डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश

घर्षण, मैं, सीएफ। 1. वह बल जो एक पिंड की गति को दूसरे (विशेष) की सतह पर रोकता है। घर्षण गुणांक। कीनेमेटिक टी। (चलती पिंडों के बीच)। टी। आराम (गतिहीन निकायों के बीच)। 2. किसी वस्तु के निकट संपर्क में गति ... ... ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

एयरो और हाइड्रोडायनामिक्स में, सतह बल वेक्टर के स्पर्शरेखा घटक। यदि एयरो और हाइड्रोडायनामिक समस्याओं में नेवियर-स्टोक्स समीकरणों के आधार पर तरल या गैस की गति का अध्ययन किया जाता है, तो संपूर्ण प्रवाह क्षेत्र में घर्षण बलों की कार्रवाई को ध्यान में रखा जाता है, और ... प्रौद्योगिकी का विश्वकोश

गति का प्रतिरोध जो गतिमान पिंडों के एक दूसरे के संपर्क में आने पर होता है। T. स्लाइडिंग (T. 1 प्रकार) हैं, जो एक शरीर को दूसरे पर फिसलने के परिणामस्वरूप दिखाई देते हैं, और T. रोलिंग (T. 2nd प्रकार), ... मरीन डिक्शनरी में दिखाई देते हैं

स्थलीय स्थितियों में, पिंडों की किसी भी गति के साथ हमेशा घर्षण होता है। सभी प्रकार की यांत्रिक गति के साथ, कुछ पिंड या तो अन्य पिंडों के संपर्क में आते हैं या उनके आसपास के निरंतर तरल या गैसीय माध्यम के संपर्क में आते हैं। इस तरह के संपर्क का हमेशा आंदोलन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। गति के विपरीत निर्देशित एक घर्षण बल है।

घर्षण कई प्रकार के होते हैं:

शुष्क घर्षण तब होता है जब ठोस संपर्क पिंड एक दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं।

चिपचिपा (अन्यथा तरल) घर्षण तब होता है जब ठोस पिंड किसी तरल या गैसीय माध्यम में गति करते हैं, या जब कोई तरल या गैस स्थिर ठोस पिंडों से होकर बहती है।

घर्षण तब होता है जब किसी पिंड पर बल लगाया जाता है जो पिंड को हिलाने की कोशिश करता है।

घर्षण बल के कारण हैं: संपर्क सतहों का खुरदरापन और संपर्क करने वाले पिंडों के अणुओं का पारस्परिक आकर्षण।

लेकिन अगर आप दो पूरी तरह से साफ सतहें लेते हैं तो क्या होता है?

काँच के प्याले के तने में एक धागा बाँधिए और इसे काँच से ढकी मेज पर रखिए। यदि आप डोरी को खींचते हैं, तो काँच आसानी से काँच के ऊपर सरक जाएगा। अब गिलास को पानी से गीला कर लें। शीशे को हिलाना और भी मुश्किल हो जाएगा। यदि आप कांच को करीब से देखते हैं, तो आप खरोंच भी देख सकते हैं। मुद्दा यह है कि पानी ने ग्रीस और अन्य पदार्थों को हटा दिया जो रगड़ सतहों को प्रदूषित करते थे। दो पूरी तरह से साफ सतहों के बीच एक संपर्क बनाया गया था, और यह पता चला कि एक गिलास को फाड़ने (स्थानांतरित) करने की तुलना में खरोंच करना (यानी, कांच के टुकड़ों को फाड़ना) आसान था।

घर्षण बल को कम करने के तरीके:

रगड़ने वाली सतहों को पीसना, स्नेहक लगाना और फिसलने वाले घर्षण को रोलिंग घर्षण से बदलना।

घर्षण बल प्रकृति में विद्युत चुम्बकीय होते हैं।

घर्षण बल किस पर निर्भर करता है?

संपर्क सतहों के प्रकार से और भार के परिमाण से।
एक समय में, महान इतालवी कलाकार और वैज्ञानिक लियोनार्डो दा विंची ने अपने आस-पास के लोगों को आश्चर्यचकित करते हुए अजीब प्रयोग किए: उन्होंने एक रस्सी को फर्श पर खींचा, या तो पूरी लंबाई में, या इसे छल्ले में इकट्ठा किया। उन्होंने अध्ययन किया: क्या फिसलने वाले घर्षण का बल संपर्क में पिंडों के क्षेत्र पर निर्भर करता है?
नतीजतन, लियोनार्डो इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि फिसलने वाले घर्षण का बल संपर्क में निकायों के क्षेत्र पर निर्भर नहीं करता है, जिसकी पुष्टि आधुनिक वैज्ञानिकों ने भी की है।

घर्षण की घटना की व्याख्या कैसे करें?

निकायों की संपर्क सतहें कभी भी पूरी तरह से सपाट नहीं होती हैं और इनमें अनियमितताएं होती हैं।

इसके अलावा, एक सतह पर प्रोट्रेशन्स के स्थान दूसरे पर प्रोट्रेशन्स के स्थानों के साथ मेल नहीं खाते हैं। लेकिन संपीड़न के तहत, नुकीली चोटियाँ विकृत हो जाती हैं और लागू भार के अनुपात में संपर्क क्षेत्र बढ़ जाता है। यह अनियमितताओं के स्थानों में कतरनी का प्रतिरोध है जो घर्षण का कारण है।

इसके अलावा, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि आदर्श रूप से चिकनी सतहों के मामले में, अणुओं के बीच आकर्षण बल के कारण आंदोलन का प्रतिरोध उत्पन्न होगा। यह भार के घर्षण बल - दबाव बल और गुणों पर प्रभाव की व्याख्या करता है। सामग्री।

घर्षण बल कैसे मापें?

यह एक डायनेमोमीटर के साथ किया जा सकता है।
शरीर की एक समान गति के साथ, डायनेमोमीटर घर्षण बल के बराबर कर्षण बल दिखाता है। मापने की सुविधा के लिए, कभी-कभी, टेबल पर किताब को खींचने के बजाय, आप टेबल को ही हिलाना शुरू कर सकते हैं, और किताब को एक स्प्रिंग से बांध कर उसकी जगह पर पकड़ सकते हैं। घर्षण बल नहीं बदलेगा।

SI (किसी अन्य बल की तरह) में घर्षण बल की माप की इकाई 1 न्यूटन है।

कौन सा अधिक लाभदायक है: रोलिंग या स्लाइडिंग?

कौन सा बेहतर है, स्लाइडिंग या रोलिंग? बेशक, लुढ़कने की तुलना में लुढ़कना अधिक लाभदायक है। उसी गति से फिसलने की तुलना में लुढ़कते रहने के लिए बहुत कम बल की आवश्यकता होती है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि गर्मियों में वे गाड़ी में सवारी करते हैं, न कि बेपहियों की गाड़ी में।

लेकिन सर्दियों में पहिए फिसलने का रास्ता क्यों देते हैं? बात यह है कि पहिए फिसलने की तुलना में अधिक लाभदायक होते हैं जब वे लुढ़कते हैं। और पहियों को लुढ़कने के लिए, उनके नीचे एक ठोस, चिकनी सड़क होनी चाहिए, और फिसलन भी नहीं।

अनुभव। स्लाइडिंग घर्षण बल और रोलिंग घर्षण बल की तुलना।

टेबल पर एक गोल (फेशियल नहीं) ग्लास रखें और इसे धक्का दें ताकि यह टेबल पर अपने निचले हिस्से के साथ स्लाइड करे। चलते-चलते शीशा रुक जाएगा।
अब उसी गिलास को उसकी तरफ रखिये और उसी बल से धक्का दीजिये, लुढ़कता हुआ गिलास और आगे बढ़ेगा। क्या बात क्या बात?
कांच का वजन नहीं बदला है, उसकी दीवारें और तल एक ही कांच के बने हैं, मेज वही है।
बात यह है कि अब कांच लुढ़क रहा है, फिसल नहीं रहा है, और रोलिंग घर्षण बल द्वारा इसकी गति को धीमा कर दिया गया है, जो फिसलने वाले घर्षण बल से कई गुना कम है। कई मामलों में, यह रोलिंग घर्षण से 50 गुना अधिक होता है!

घर्षण हमेशा गति को धीमा कर देता है; सभी प्रकार के घर्षण को दूर करने के लिए भारी मात्रा में मूल्यवान ईंधन की खपत होती है।
रगड़ने वाली सतहों पर घर्षण के कारण घिसाव होता है।

घर्षण के अध्ययन का इतिहास

घर्षण के नियमों का पहला अध्ययन प्रसिद्ध इतालवी वैज्ञानिक और कलाकार लियोनार्डो दा विंची (15वीं शताब्दी) का है:
किसी अन्य पिंड की सतह के साथ किसी पिंड के संपर्क से उत्पन्न होने वाला घर्षण बल गति की दिशा के विरुद्ध निर्देशित दबाव बल के समानुपाती होता है और संपर्क सतहों के संपर्क क्षेत्र पर निर्भर नहीं करता है।

उन्होंने बोर्ड के साथ फिसलने वाली लकड़ी की सलाखों पर अभिनय करने वाले घर्षण बल को मापा और सलाखों को अलग-अलग चेहरों पर रखकर समर्थन के क्षेत्र पर घर्षण बल की निर्भरता निर्धारित की। लेकिन, दुर्भाग्य से, लियोनार्डो दा विंची की रचनाएँ प्रकाशित नहीं हुईं।

हालाँकि, केवल 18 वीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिक जी। अमोंटन और श.ओ. कूलम्ब ने एक नया भौतिक नियतांक प्रस्तुत किया - घर्षण गुणांक (k)।

उसके बाद, घर्षण बल का सूत्र निकाला गया:

फीट = केएन

जहां एन समर्थन की प्रतिक्रिया बल है, सतह पर शरीर द्वारा उत्पादित दबाव बल के अनुरूप है।

यदि शरीर एक क्षैतिज सतह पर है, तो एन = फस्ट्रैंड

विभिन्न सामग्रियों के लिए घर्षण गुणांक मान संदर्भ पुस्तकों में पाए जा सकते हैं।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि सतहों को तेल से चिकनाई या यहां तक ​​​​कि पानी से भीगने से अधिक आसानी से स्लाइड होती है। 1886 में, ओ रेनॉल्ड्स ने स्नेहन का पहला सिद्धांत बनाया।
और 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, ट्राइबोलॉजी दिखाई दी - वह विज्ञान जो घर्षण का अध्ययन करता है।

कभी-कभी घर्षण "नुकसान" होता है!

घर्षण गति को धीमा कर देता है; सभी प्रकार के घर्षण को दूर करने के लिए भारी मात्रा में मूल्यवान ईंधन की खपत होती है।
घर्षण के कारण रगड़ वाली सतह घिस जाती है: तलवे, कार के टायर, मशीन के पुर्जे मिट जाते हैं। वे हानिकारक घर्षण को कम करने की कोशिश करते हैं।

लेकिन कभी-कभी घर्षण अच्छा होता है!

फिर वे इसे बढ़ाने की कोशिश करते हैं, उदाहरण के लिए, बर्फ में चलते समय।

क्या हुआ अगर कोई घर्षण नहीं था?

नोबेल पुरस्कार विजेता, स्विस भौतिक विज्ञानी चार्ल्स गिलौम ने कहा: "कल्पना करें कि घर्षण को पूरी तरह से समाप्त किया जा सकता है, फिर कोई भी शरीर, चाहे वह पत्थर के ब्लॉक का आकार हो या छोटा, रेत के दाने की तरह, कभी भी एक दूसरे पर आराम नहीं करेगा, सब कुछ स्लाइड और रोल जब तक एक ही स्तर पर नहीं होगा। यदि घर्षण न होता, तो पृथ्वी तरल की तरह असमानता रहित होती।”

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जिज्ञासु के लिए घर्षण के बारे में...........

दिलचस्प

गति में वृद्धि के साथ गति के प्रतिरोध के बल में वृद्धि से तरल या गैस (उदाहरण के लिए, वातावरण में) में बड़ी ऊंचाई से गिरने पर शरीर की स्थिर समान गति होती है। तो पैराशूट खोलने से पहले एक स्काइडाइवर केवल 50 m / s तक की गति प्राप्त कर सकता है, और बारिश की बूंदें, उनके आकार के आधार पर, 2 से 7 m / s की गति तक पहुँचती हैं।

एक ठोस पिंड (0.02) के लिए घर्षण का न्यूनतम गुणांक टेफ्लॉन है जिसे आप जानते हैं। हर आधुनिक व्यक्ति के किचन में नॉन-स्टिक टेफ्लॉन कोटिंग वाले बर्तन और पैन होते हैं।

यदि किसी चलती ट्रेन की सभी खिड़कियाँ एक ही समय में खोल दी जाएँ, तो उसके चारों ओर वायु का प्रवाह इतना बिगड़ जाएगा कि गति का प्रतिरोध लगभग एक चौथाई बढ़ जाएगा।

वेटसूट जो विशेष रूप से स्पीयरफिशिंग और फ्रीडाइविंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, पानी के माध्यम से ग्लाइड करने पर घर्षण नुकसान को कम करने के लिए बाहर की तरफ एक अल्ट्रा-स्मूद कोटिंग के साथ आते हैं।

हर किसी के लिए सवाल!

घोड़ा गाड़ी खींच रहा है। घर्षण बल कहाँ उपयोगी है और कहाँ हानिकारक है?
आह, चलो!

1. घर्षण बल तब होता है जब पिंड सीधे संपर्क में होते हैं और हमेशा संपर्क सतह के साथ निर्देशित होते हैं। स्थिर घर्षण बल तब उत्पन्न होता है जब एक निश्चित बल F आराम पर शरीर पर लगाया जाता है, जो शरीर को गति में सेट नहीं करता है। स्थैतिक घर्षण बल का मापांक लागू बल F के बराबर होता है और किसी अन्य पिंड के साथ उसके संपर्क की सतह के समानांतर किसी पिंड पर लगाए गए बल के विपरीत निर्देशित होता है।

2. क्या फर्श पर खड़ी मेज पर स्थैतिक घर्षण बल कार्य करता है?

2. नहीं, जब तक हम उस पर कोई बल F नहीं लगाते, जिससे हम उसे स्थानांतरित करना चाहते हैं।

3. दाब बल क्या है? क्या यह गुरुत्वाकर्षण होना है?

3. दबाव बल समर्थन का प्रतिक्रिया बल है, और यह हमेशा गुरुत्वाकर्षण बल के साथ मेल नहीं खाता है।

4. घर्षण गुणांक क्या है?

4. घर्षण गुणांक - विराम के घर्षण बल और सामान्य दबाव के बल के बीच आनुपातिकता का गुणांक।

5. एक व्यक्ति किताबों की अलमारी को धक्का देता है, लेकिन किताबों की अलमारी स्थिर रहती है। क्या यहां न्यूटन के दूसरे नियम का उल्लंघन नहीं हुआ है, जिसके अनुसार जिस पिंड पर बल लगाया जाता है, उसकी गति बदल जाती है?

5. नहीं, क्योंकि न्यूटन के नियम में, बल F शरीर पर कार्य करने वाले सभी बलों का परिणाम है। इस मामले में, कैबिनेट पर कार्य करने वाला बल स्थिर घर्षण बल द्वारा संतुलित होता है और परिणामी शून्य होता है, इसलिए, कैबिनेट का त्वरण और विस्थापन दोनों शून्य के बराबर होते हैं।

यांत्रिकी का वह हिस्सा जिसमें आंदोलन के एक या दूसरे चरित्र के कारणों पर विचार किए बिना आंदोलन का अध्ययन किया जाता है, कहलाता है गतिकी.
यांत्रिक आंदोलनअन्य पिंडों के सापेक्ष किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन कहलाता है
संदर्भ प्रणालीसंदर्भ के शरीर को कॉल करें, इससे जुड़ी समन्वय प्रणाली और घड़ी।
संदर्भ निकायशरीर कहलाता है, जिसके सापेक्ष अन्य निकायों की स्थिति मानी जाती है।
सामग्री बिंदुएक शरीर कहा जाता है जिसके आयामों को इस समस्या में उपेक्षित किया जा सकता है।
प्रक्षेपवक्रएक मानसिक रेखा कहलाती है, जो अपनी गति के दौरान एक भौतिक बिंदु का वर्णन करती है।

प्रक्षेपवक्र के आकार के अनुसार, आंदोलन में बांटा गया है:
ए) सीधा- प्रक्षेपवक्र एक सीधी रेखा खंड है;
बी) वक्रीय- प्रक्षेपवक्र वक्र का एक खंड है।

पथ- यह प्रक्षेपवक्र की लंबाई है जो भौतिक बिंदु किसी निश्चित अवधि के लिए वर्णन करता है। यह एक अदिश मान है।
चलतीएक भौतिक बिंदु की प्रारंभिक स्थिति को उसकी अंतिम स्थिति से जोड़ने वाला एक वेक्टर है (चित्र देखें।)।

यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि पथ किस प्रकार गति से भिन्न है। सबसे महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आंदोलन प्रस्थान के बिंदु पर शुरुआत के साथ और गंतव्य पर अंत के साथ एक वेक्टर है (इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह आंदोलन किस मार्ग पर चला गया)। और पथ, इसके विपरीत, एक अदिश मान है जो यात्रा की गई प्रक्षेपवक्र की लंबाई को दर्शाता है।

समान आयताकार आंदोलनएक आंदोलन कहा जाता है जिसमें एक भौतिक बिंदु समय के किसी भी समान अंतराल के लिए समान गति करता है
एकसमान आयताकार गति की गतिआंदोलन के अनुपात को उस समय कहा जाता है जिसके लिए यह आंदोलन हुआ:

असमान गति के लिए अवधारणा का उपयोग करें औसत गति।अक्सर औसत गति को स्केलर मान के रूप में दर्ज किया जाता है। यह ऐसी एकसमान गति की गति है, जिसमें शरीर एक ही समय में असमान गति के साथ समान पथ की यात्रा करता है:

तत्काल गतिप्रक्षेपवक्र में दिए गए बिंदु पर या दिए गए समय पर शरीर की गति कहलाती है।
समान रूप से त्वरित आयताकार गति- यह एक सीधा गति है जिसमें समय के किसी भी समान अंतराल के लिए तात्कालिक गति समान मात्रा में बदलती है

त्वरणशरीर के तात्कालिक वेग में परिवर्तन के अनुपात को उस समय के दौरान कहा जाता है जिसके दौरान यह परिवर्तन हुआ:

एकसमान आयताकार गति में समय पर शरीर के समन्वय की निर्भरता का रूप है: एक्स = एक्स 0 + वी एक्स टी, जहाँ x 0 शरीर का प्रारंभिक समन्वय है, V x गति की गति है।
निर्बाध गिरावटनियत त्वरण के साथ समान रूप से त्वरित गति कहलाती है जी \u003d 9.8 एम / एस 2गिरने वाले शरीर के द्रव्यमान से स्वतंत्र। यह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में ही होता है।

फ्री फॉल में गति की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

ऊर्ध्वाधर विस्थापन की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

भौतिक बिंदु के संचलन के प्रकारों में से एक एक वृत्त में संचलन है। इस तरह के आंदोलन के साथ, शरीर की गति को उस बिंदु पर खींची गई स्पर्शरेखा के साथ निर्देशित किया जाता है जहां शरीर स्थित है (रैखिक गति)। एक वृत्त पर पिंड की स्थिति को वृत्त के केंद्र से पिंड तक खींची गई त्रिज्या का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है। एक वृत्त के साथ चलते समय किसी पिंड की गति को वृत्त के केंद्र को शरीर से जोड़ने वाले वृत्त की त्रिज्या को मोड़कर वर्णित किया जाता है। त्रिज्या के रोटेशन के कोण का अनुपात उस समय अंतराल के दौरान होता है जिसके दौरान यह रोटेशन चक्र के चारों ओर शरीर की गति की गति को दर्शाता है और इसे कहा जाता है कोणीय वेग ω:

कोणीय वेग संबंध द्वारा रैखिक वेग से संबंधित है

जहाँ r वृत्त की त्रिज्या है।
किसी पिण्ड द्वारा एक चक्कर पूरा करने में लगने वाले समय को कहते हैं संचलन अवधि।अवधि का व्युत्क्रम - परिसंचरण की आवृत्ति - ν

चूँकि एक वृत्त के साथ समान गति के साथ, वेग मॉड्यूल नहीं बदलता है, लेकिन वेग की दिशा बदल जाती है, इस तरह की गति से त्वरण होता है। उसे बुलाया गया है केन्द्राभिमुख त्वरण, यह त्रिज्या के साथ वृत्त के केंद्र की ओर निर्देशित है:

बुनियादी अवधारणाएँ और गतिकी के नियम

यांत्रिकी का वह भाग जो उन कारणों का अध्ययन करता है जो पिंडों के त्वरण का कारण बनते हैं, कहलाते हैं गतिकी

न्यूटन का पहला नियम:
संदर्भ के ऐसे फ्रेम हैं जिनके संबंध में शरीर अपनी गति को स्थिर रखता है या आराम पर है यदि कोई अन्य निकाय उस पर कार्य नहीं करता है या अन्य निकायों की क्रिया की भरपाई की जाती है।
शरीर पर संतुलित बाहरी बलों के साथ आराम की स्थिति या एकसमान सीधी रेखा गति को बनाए रखने की संपत्ति को कहा जाता है जड़ता।किसी पिंड की गति को संतुलित बाह्य बलों द्वारा बनाए रखने की घटना को जड़त्व कहा जाता है। जड़त्वीय संदर्भ प्रणालीसिस्टम कहा जाता है जिसमें न्यूटन का पहला कानून संतुष्ट होता है।

गैलीलियो का सापेक्षता का सिद्धांत:
सभी जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियों में एक ही प्रारंभिक परिस्थितियों में, सभी यांत्रिक घटनाएं एक ही तरह से आगे बढ़ती हैं, अर्थात। समान कानूनों का पालन करें
वज़नशरीर की जड़ता का एक उपाय है
ताकतनिकायों की बातचीत का एक मात्रात्मक उपाय है।

न्यूटन का दूसरा नियम:
किसी पिंड पर कार्य करने वाला बल पिंड के द्रव्यमान और इस बल द्वारा दिए गए त्वरण के गुणनफल के बराबर होता है:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$

बलों को जोड़ना कई बलों के परिणाम का पता लगाना है, जो एक साथ काम करने वाले कई बलों के समान प्रभाव पैदा करता है।

न्यूटन का तीसरा नियम:
वे बल जिनके साथ दो निकाय एक दूसरे पर कार्य करते हैं, एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं, परिमाण में समान और दिशा में विपरीत होते हैं:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $

न्यूटन का तृतीय नियम इस बात पर जोर देता है कि एक दूसरे पर पिंडों की क्रिया में अंतःक्रिया का चरित्र होता है। यदि शरीर A, शरीर B पर कार्य करता है, तो शरीर B भी शरीर A पर कार्य करता है (चित्र देखें)।

या संक्षेप में, क्रिया का बल प्रतिक्रिया के बल के बराबर होता है। सवाल अक्सर उठता है: अगर ये शरीर समान बलों के साथ बातचीत करते हैं तो घोड़ा स्लेज क्यों खींचता है? यह तीसरे शरीर - पृथ्वी के साथ बातचीत के माध्यम से ही संभव है। जिस बल के साथ खुर जमीन पर आराम करते हैं, वह जमीन पर स्लेज के घर्षण बल से अधिक होना चाहिए। नहीं तो खुर फिसल जाएंगे और घोड़ा नहीं हिलेगा।
यदि शरीर विरूपण के अधीन है, तो बल उत्पन्न होते हैं जो इस विरूपण को रोकते हैं। ऐसे बल कहलाते हैं लोचदार बल.

हुक का नियमरूप में लिखा है

जहाँ k वसंत की कठोरता है, x शरीर की विकृति है। "-" चिह्न इंगित करता है कि बल और विरूपण अलग-अलग दिशाओं में निर्देशित होते हैं।

जब शरीर एक-दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं, तो ऐसी शक्तियाँ उत्पन्न होती हैं जो गति को बाधित करती हैं। ये बल कहलाते हैं घर्षण बल।स्थिर घर्षण और फिसलने वाले घर्षण में अंतर स्पष्ट कीजिए। स्लाइडिंग घर्षण बलसूत्र के अनुसार गणना

जहाँ N समर्थन का प्रतिक्रिया बल है, µ घर्षण का गुणांक है।
यह बल रगड़ने वाले पिंडों के क्षेत्रफल पर निर्भर नहीं करता है। घर्षण का गुणांक उस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे पिंड बने हैं और उनकी सतह के उपचार की गुणवत्ता।

विश्राम का घर्षणतब होता है जब शरीर एक दूसरे के सापेक्ष नहीं चलते हैं। स्थिर घर्षण बल शून्य से कुछ अधिकतम मान तक भिन्न हो सकता है

गुरुत्वाकर्षण बलवे बल कहलाते हैं जिनसे कोई भी दो पिंड एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।

गुरूत्वाकर्षन का नियम:
कोई भी दो पिंड एक दूसरे की ओर एक ऐसे बल से आकर्षित होते हैं जो उनके द्रव्यमान के उत्पाद के सीधे आनुपातिक होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

यहाँ R पिंडों के बीच की दूरी है। इस रूप में सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम या तो भौतिक बिंदुओं के लिए या गोलाकार पिंडों के लिए मान्य है।

शरीर का वजनवह बल कहलाता है जिसके साथ शरीर क्षैतिज समर्थन पर दबाव डालता है या निलंबन को फैलाता है।

गुरुत्वाकर्षणवह बल है जिससे सभी पिंड पृथ्वी की ओर आकर्षित होते हैं:

एक निश्चित समर्थन के साथ, शरीर का वजन गुरुत्वाकर्षण बल के निरपेक्ष मान के बराबर होता है:

यदि कोई पिंड त्वरण के साथ लंबवत गति करता है, तो उसका भार बदल जाएगा।
जब कोई पिंड ऊपर की ओर त्वरण के साथ गति करता है, तो उसका भार

यह देखा जा सकता है कि शरीर का वजन आराम करने वाले शरीर के वजन से अधिक होता है।

जब कोई पिंड नीचे की ओर त्वरण के साथ गति करता है, तो उसका भार

इस मामले में, शरीर का वजन आराम करने वाले शरीर के वजन से कम होता है।

भारहीनताशरीर की ऐसी गति कहलाती है, जिसमें इसका त्वरण मुक्त पतन के त्वरण के बराबर होता है, अर्थात। ए = जी। यह संभव है अगर शरीर पर केवल एक बल कार्य करता है - गुरुत्वाकर्षण बल।
कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहएक पिंड है जिसकी गति V1 है जो पृथ्वी के चारों ओर एक चक्र में घूमने के लिए पर्याप्त है
पृथ्वी के उपग्रह पर केवल एक बल कार्य करता है - गुरुत्वाकर्षण, पृथ्वी के केंद्र की ओर निर्देशित
पहली लौकिक गति- यह वह गति है जो शरीर को सूचित की जानी चाहिए ताकि वह ग्रह के चारों ओर एक गोलाकार कक्षा में घूम सके।

जहाँ R ग्रह के केंद्र से उपग्रह की दूरी है।
पृथ्वी के लिए, इसकी सतह के निकट, प्रथम पलायन वेग है

1.3। स्टैटिक्स और हाइड्रोस्टैटिक्स की बुनियादी अवधारणाएं और नियम

एक शरीर (भौतिक बिंदु) संतुलन की स्थिति में है यदि उस पर कार्य करने वाली शक्तियों का सदिश योग शून्य के बराबर है। संतुलन 3 प्रकार के होते हैं: स्थिर, अस्थिर और उदासीन।यदि, जब किसी पिंड को संतुलन से बाहर निकाला जाता है, तो ऐसे बल उत्पन्न होते हैं जो इस पिंड को वापस लाने के लिए प्रवृत्त होते हैं, यह स्थिर संतुलन।यदि बल उत्पन्न होते हैं जो शरीर को संतुलन की स्थिति से और भी दूर ले जाते हैं, तो यह अनिश्चित स्थिति; यदि कोई बल उत्पन्न नहीं होता है - उदासीन(चित्र 3 देखें)।


जब हम एक भौतिक बिंदु के बारे में नहीं, बल्कि एक ऐसे शरीर के बारे में बात कर रहे हैं, जिसमें रोटेशन की धुरी हो सकती है, तो एक संतुलन स्थिति प्राप्त करने के लिए, शरीर पर कार्य करने वाली शक्तियों के योग के शून्य से समानता के अलावा, यह आवश्यक है शरीर पर कार्य करने वाली सभी शक्तियों के क्षणों का बीजगणितीय योग शून्य के बराबर होना चाहिए।

यहाँ d बल की भुजा है। ताकत का कंधा d रोटेशन की धुरी से बल की क्रिया की रेखा तक की दूरी है।

लीवर संतुलन की स्थिति:
शरीर को घुमाने वाले सभी बलों के क्षणों का बीजगणितीय योग शून्य के बराबर होता है।
दबाव सेवे साइट के क्षेत्र में इस बल के लंबवत साइट पर कार्य करने वाले बल के अनुपात के बराबर एक भौतिक मात्रा कहते हैं:

तरल पदार्थ और गैसों के लिए मान्य है पास्कल का नियम:
दबाव बिना परिवर्तन के सभी दिशाओं में वितरित किया जाता है।
यदि कोई तरल या गैस गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में है, तो प्रत्येक उच्च परत निचली परत पर दबाव डालती है, और जैसे ही तरल या गैस अंदर डूब जाती है, दबाव बढ़ जाता है। तरल पदार्थ के लिए

जहां ρ तरल का घनत्व है, h तरल में प्रवेश की गहराई है।

संचार वाहिकाओं में सजातीय तरल समान स्तर पर सेट होता है। यदि अलग-अलग घनत्व वाले तरल को संप्रेषण वाहिकाओं के घुटनों में डाला जाता है, तो उच्च घनत्व वाले तरल को कम ऊंचाई पर स्थापित किया जाता है। इस मामले में

तरल स्तंभों की ऊँचाई घनत्व के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

हाइड्रॉलिक प्रेसतेल या अन्य तरल से भरा एक बर्तन है, जिसमें दो छेद काटे जाते हैं, जिन्हें पिस्टन द्वारा बंद किया जाता है। पिस्टन के अलग-अलग आकार होते हैं। यदि एक पिस्टन पर एक निश्चित बल लगाया जाता है, तो दूसरे पिस्टन पर लगाया गया बल भिन्न होता है।
इस प्रकार, हाइड्रोलिक प्रेस बल के परिमाण को परिवर्तित करने का कार्य करता है। चूंकि पिस्टन के नीचे दबाव समान होना चाहिए, तब

तब ए 1 = ए 2।
एक तरल या गैस में डूबा हुआ शरीर इस तरल या गैस की तरफ से ऊपर की ओर उत्प्लावक बल के अधीन होता है, जिसे कहा जाता है आर्किमिडीज की शक्ति
उत्प्लावक बल का मान निर्धारित है आर्किमिडीज का कानून: एक तरल या गैस में डूबे हुए शरीर पर उत्प्लावक बल कार्य करता है, जो लंबवत ऊपर की ओर निर्देशित होता है और शरीर द्वारा विस्थापित तरल या गैस के वजन के बराबर होता है:

जहां ρ द्रव उस द्रव का घनत्व है जिसमें पिण्ड डूबा हुआ है; V जलमग्न - शरीर के जलमग्न भाग का आयतन।

शरीर के तैरने की स्थिति- एक पिंड तरल या गैस में तब तैरता है जब पिंड पर लगने वाला उत्प्लावक बल पिंड पर लगने वाले गुरुत्व बल के बराबर होता है।

1.4। संरक्षण कानून

शरीर की गतिशरीर के द्रव्यमान और उसकी गति के गुणनफल के बराबर भौतिक मात्रा कहलाती है:

संवेग एक सदिश राशि है। [पी] = किलो एम/एस। वे अक्सर शरीर की गति के साथ-साथ उपयोग करते हैं बल आवेग।यह बल समय की अवधि का उत्पाद है।
किसी पिंड के संवेग में परिवर्तन उस पिंड पर कार्य करने वाले बल के संवेग के बराबर होता है। निकायों की एक पृथक प्रणाली के लिए (एक प्रणाली जिसका शरीर केवल एक दूसरे के साथ बातचीत करता है), संवेग के संरक्षण का नियम: बातचीत से पहले एक पृथक प्रणाली के निकायों के आवेगों का योग, बातचीत के बाद समान निकायों के आवेगों के योग के बराबर होता है।
यांत्रिक कार्यवे एक भौतिक मात्रा कहते हैं जो शरीर पर कार्य करने वाले बल के उत्पाद के बराबर होती है, शरीर का विस्थापन और बल की दिशा और विस्थापन के बीच कोण का कोसाइन:

शक्तिसमय की प्रति इकाई किया गया कार्य है।

किसी पिंड की कार्य करने की क्षमता को उस मात्रा द्वारा अभिलक्षित किया जाता है जिसे कहते हैं ऊर्जा।यांत्रिक ऊर्जा में बांटा गया है काइनेटिक और संभावित।यदि कोई पिंड अपनी गति के कारण कार्य कर सकता है, तो ऐसा कहा जाता है गतिज ऊर्जा।किसी भौतिक बिंदु के स्थानांतरीय गति की गतिज ऊर्जा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

यदि कोई पिंड अन्य पिंडों के सापेक्ष अपनी स्थिति बदलकर या शरीर के अंगों की स्थिति बदलकर कार्य कर सकता है, तो उसके पास है संभावित ऊर्जा।संभावित ऊर्जा का एक उदाहरण: जमीन से ऊपर उठा हुआ शरीर, इसकी ऊर्जा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहाँ h लिफ्ट की ऊँचाई है

संपीड़ित वसंत ऊर्जा:

जहाँ k वसंत स्थिरांक है, x वसंत की पूर्ण विकृति है।

संभावित और गतिज ऊर्जा का योग है मेकेनिकल ऊर्जा।यांत्रिकी में निकायों की एक पृथक प्रणाली के लिए, यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण का नियम: यदि घर्षण बल (या ऊर्जा अपव्यय के लिए अग्रणी अन्य बल) एक पृथक प्रणाली के निकायों के बीच कार्य नहीं करते हैं, तो इस प्रणाली के निकायों की यांत्रिक ऊर्जा का योग नहीं बदलता है (यांत्रिकी में ऊर्जा के संरक्षण का नियम) . यदि एक पृथक प्रणाली के पिंडों के बीच घर्षण बल हैं, तो अंतःक्रिया के दौरान पिंडों की यांत्रिक ऊर्जा का हिस्सा आंतरिक ऊर्जा में स्थानांतरित हो जाता है।

1.5। यांत्रिक कंपन और तरंगें

उतार चढ़ावउन आंदोलनों को कहा जाता है जिनमें समय में पुनरावृत्ति की एक या दूसरी डिग्री होती है। दोलनों को आवधिक कहा जाता है यदि भौतिक मात्राओं के मान जो दोलनों की प्रक्रिया में बदलते हैं, नियमित अंतराल पर दोहराए जाते हैं।
हार्मोनिक कंपनऐसे दोलन कहलाते हैं जिनमें साइन या कोसाइन के नियम के अनुसार दोलनशील भौतिक मात्रा x बदल जाती है, अर्थात।

दोलनशील भौतिक मात्रा x के सबसे बड़े निरपेक्ष मान के बराबर मान A कहलाता है दोलन आयाम. व्यंजक α = ωt + ϕ दिए गए समय पर x का मान निर्धारित करता है और इसे दोलन चरण कहा जाता है। अवधि टीएक दोलनशील पिंड को एक पूर्ण दोलन करने में लगने वाले समय को कहा जाता है। आवधिक दोलनों की आवृत्तिसमय की प्रति इकाई पूर्ण दोलनों की संख्या कहलाती है:

आवृत्ति को s -1 में मापा जाता है। इस इकाई को हर्ट्ज़ (Hz) कहा जाता है।

गणितीय पेंडुलमद्रव्यमान m का एक भौतिक बिंदु है जो एक भारहीन अवितान्य धागे पर लटका हुआ है और एक ऊर्ध्वाधर तल में दोलन कर रहा है।
यदि वसंत का एक सिरा गतिहीन है, और द्रव्यमान एम का कोई पिंड इसके दूसरे सिरे से जुड़ा हुआ है, तो जब शरीर संतुलन से बाहर हो जाता है, तो वसंत खिंचाव होगा और शरीर क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर में वसंत पर दोलन करेगा। विमान। ऐसे लोलक को स्प्रिंग लोलक कहते हैं।

गणितीय पेंडुलम के दोलन की अवधिसूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

जहाँ l पेंडुलम की लंबाई है।

वसंत पर भार के दोलन की अवधिसूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

जहाँ k वसंत की कठोरता है, m भार का द्रव्यमान है।

लोचदार मीडिया में कंपन का प्रसार।
एक माध्यम को प्रत्यास्थ कहा जाता है यदि इसके कणों के बीच अन्योन्यक्रिया बल होते हैं। तरंगें लोचदार मीडिया में दोलनों के प्रसार की प्रक्रिया है।
लहर कहा जाता है आड़ा, यदि माध्यम के कण तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत दिशाओं में दोलन करते हैं। लहर कहा जाता है अनुदैर्ध्य, यदि माध्यम के कणों का दोलन तरंग प्रसार की दिशा में होता है।
वेवलेंथएक ही चरण में दोलन करने वाले दो निकटतम बिंदुओं के बीच की दूरी कहलाती है:

जहाँ v तरंग प्रसार की गति है।

ध्वनि तरंगेंतरंगें कहलाती हैं, दोलन जिसमें 20 से 20,000 हर्ट्ज की आवृत्ति होती है।
ध्वनि की गति अलग-अलग वातावरण में अलग-अलग होती है। वायु में ध्वनि की चाल 340 मी/से होती है।
अल्ट्रासोनिक तरंगेंतरंगें कहलाती हैं, जिनकी दोलन आवृत्ति 20,000 हर्ट्ज से अधिक होती है। अल्ट्रासोनिक तरंगों को मानव कान द्वारा नहीं माना जाता है।

स्कूल के वर्षों में, सातवीं या आठवीं कक्षा में, प्रत्येक व्यक्ति गतिशील भौतिकी - घर्षण की एक नई अवधारणा से परिचित हो जाता है। हालाँकि, कई, परिपक्व होने के बाद, यह भूल जाते हैं कि यह बल कैसे काम करता है। आइए इस विषय को समझने का प्रयास करते हैं।

अवधारणा परिभाषा

घर्षण एक घटना है जिसका निम्नलिखित अर्थ है: जब दो शरीर एक-दूसरे के संपर्क में आते हैं, तो उनके संपर्क के स्थान पर एक विशेष अंतःक्रिया बनती है, जो निकायों को एक-दूसरे के सापेक्ष आगे बढ़ने से रोकती है। यह स्पष्ट है कि इन निकायों की परस्पर क्रिया के मूल्य की गणना करना संभव है। वही और मात्रात्मक रूप से इस बातचीत को दर्शाता है। यदि ठोस पिंडों के बीच घर्षण होता है (उदाहरण के लिए, एक बुकशेल्फ़ के साथ एक किताब की बातचीत या एक टेबल के साथ एक सेब), तो इस बातचीत को सूखा घर्षण कहा जाता है।

यह समझा जाना चाहिए कि घर्षण एक बल है जिसमें एक विद्युत चुम्बकीय प्रकृति होती है। इसका मतलब यह है कि इस बल का कारण उन कणों के बीच की बातचीत है जो इस या उस शरीर को बनाते हैं।

घर्षण कैसा होता है?

हमारी दुनिया में विद्यमान विभिन्न प्रकार की वस्तुओं के कारण, यह निर्धारित किया जा सकता है कि उनमें से प्रत्येक की अपनी संरचना और व्यक्तिगत गुण हैं। इसका मतलब है कि अलग-अलग वस्तुओं के बीच की बातचीत अलग-अलग होगी। भौतिकी में कई समस्याओं के सार और सक्षम समाधान की सही समझ के लिए, तीन प्रकार के घर्षण को सशर्त रूप से अलग करने की प्रथा है। तो, आइए प्रत्येक को अलग-अलग देखें:

• पहला घर्षण- यह आराम का घर्षण है, जो दो पिंडों के सापेक्ष संचलन के अभाव में होता है। हम उसके उदाहरण हर जगह देख सकते हैं, क्योंकि इस घर्षण से उत्पन्न बल वस्तुओं को संतुलन में रखता है। उदाहरण के लिए, चलती कन्वेयर बेल्ट पर सामान, दीवार में ठोंकी गई कील, या फर्श पर खड़ा व्यक्ति।
• सर्पी घर्षण- यह सशर्त रूप से दूसरा घर्षण है। फिसलने के मूल्य को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: जब संतुलन में एक शरीर पर एक बल लगाया जाता है जो स्थिर घर्षण बल से अधिक होता है, तो फिसलने वाला घर्षण बल कार्य करना शुरू कर देता है, और शरीर चलता है।
• और अंत में रोलिंग घर्षण, दो पिंडों की परस्पर क्रिया की व्याख्या करते हुए, जिनमें से एक दूसरे की सतह पर लुढ़कता है। अंतर और फिसलने को इस तथ्य से समझाया गया है कि किसी भी गति के साथ, शरीर के क्षेत्रों को संपर्क सतह की लंबाई के साथ विस्थापित किया जाता है, और टूटे हुए इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड के बजाय नए बनते हैं। और इस मामले में जब पहिया बिना फिसले लुढ़कता है, तो आणविक बंधन बहुत तेजी से टूटते हैं जब पहिया खंड फिसलने की तुलना में ऊपर उठा दिए जाते हैं। यह पता चला है कि रोलिंग घर्षण बल स्लाइडिंग बल से कम है।

घर्षण का उपयोग कहाँ और कैसे किया जा सकता है?

घर्षण एक अपरिहार्य घटना है, जिसके बिना हम प्राथमिक चीजें नहीं कर पाएंगे: चलना, बैठना, या बस अपने हाथों में वस्तुओं को पकड़ना। इसलिए, घर्षण के महत्व को कम मत समझो। जैसा कि फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी गिलियूम ने कहा था: "यदि कोई घर्षण नहीं होता, तो हमारी पृथ्वी एक भी खुरदरापन के बिना होती, यह एक तरल बूंद की तरह होती।"

शायद सबसे अच्छा उदाहरण जो सबसे सटीक रूप से घर्षण का वर्णन करता है वह एक पहिया का संचालन है। पुरातनता में भी, यह देखा गया था कि रोलिंग घर्षण बल फिसलने वाले घर्षण बल की तुलना में बहुत कम हैं। यह रोलिंग घर्षण का निर्विवाद लाभ था जिसके कारण लोगों को भारी और भारी भार को स्थानांतरित करने के लिए लॉग या रोलर्स लगाने पड़ते थे। समय के साथ, लोगों ने रोलिंग घर्षण के अद्भुत गुणों के बारे में अपने ज्ञान में सुधार किया, घर्षण बलों के प्रभाव में वस्तुओं की गति का अवलोकन किया और अंत में पहिए का आविष्कार किया! आधुनिक दुनिया में, इन अपूरणीय भागों के बिना जीवन की कल्पना करना असंभव है, क्योंकि पहिए किसी भी परिवहन के दूसरे "इंजन" हैं!

घर्षण बल के मान की गणना कैसे करें?

किसी अन्य की तरह, इसमें पूर्णांक मान होते हैं। आंदोलन या अन्य प्रकार के कार्यों के लिए कितना बल आवश्यक है, यह सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, स्थैतिक घर्षण बल की गणना करना आवश्यक है। इंजीनियर आमतौर पर ऐसा तब करते हैं, उदाहरण के लिए, वे कारखाने बनाते हैं या नए उपकरणों का आविष्कार करते हैं। हालाँकि, सामान्य स्कूली बच्चों को भी कुछ कार्यों का सामना करना पड़ता है जहाँ घर्षण बल की गणना करना आवश्यक होता है। तो, इसके मूल्य की गणना करने के लिए, आपको बस एक सरल सूत्र का उपयोग करने की आवश्यकता है: F घर्षण = K * N, जहाँ k घर्षण का गुणांक है। सभी गुणांकों का मान हमेशा उस वस्तु की सतह पर निर्भर करता है जिस पर शरीर चलता है या बातचीत करता है। हमारे सूत्र में "एन" का अर्थ शरीर पर बल है। यह मुख्य रूप से उस पिंड के द्रव्यमान पर निर्भर करता है जो सहायक सतह के संपर्क में है।

समस्या में बल के मान की गणना करें

मान लीजिए द्रव्यमान m = 3 किग्रा का एक पिंड एक क्षैतिज बोर्ड पर है। लकड़ी के बोर्ड और शरीर के बीच 0.3 है। घर्षण बल का मान कैसे ज्ञात करें? यह बहुत आसान है, आपको केवल हमारे मूल्यों को सूत्र में प्लग करना है। आपको केवल यह ध्यान रखना होगा कि इस मामले में N शरीर के वजन के बराबर है (न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार)। तो, वांछित बल (m * g) * k \u003d (3 किग्रा * 10 m / s 2) * 0.3 \u003d 9 H है।