Үйкеліс күші - анықтамасы, формуласы, түрлері, қалай табуға болады?

Үйкеліс күші: саны, бағыты

Үйкеліс күшімен сіз әр секундтарды кездестіресіз. Сіз кез-келген бетпен араласып, асфальтқа барып, орындыққа отырыңыз, шыныаяқтан шай ішіңіз, сізге үйкеліс күші бар.

Қажалу - Бұл екі бетті байланыстыру жазықтығындағы өзара әрекеттесу.

Үйкелісті математиканың тіліне аудару үшін тұжырымдама енгізілді Үйкеліс күші .

Үйкеліс күші - Бұл үйкеліс процесін шамадан тыс және бағытта сипаттайтын құндылық.

Үйкеліс күші, сондай-ақ кез-келген қуат - Ньютонда.

Үйкеліс күші екі себепке байланысты туындайды:

  • Беттердің әртүрлі қаттылығы, сызықтары және басқа «кемшіліктері». Бұл ақаулар байланысқан кезде бір-біріне зиян тигізіп, қозғалысты баяулататын күшпен жасалады.
  • Байланыс беттері іс жүзінде тегіс болған кезде (идеалдың алдында оны әкелу мүмкін емес, бірақ оған ұмтылу - бұл үйкеліс күшін нөлге дейін), содан кейін олардың арасындағы қашықтық минималды болады. Бұл жағдайда осы беттердің молекулаларын өзара тартуы мүмкін. Көрнекілік атомдардың электрлік төлемдерінің өзара әрекеттесуіне байланысты. Осыған байланысты сіз «үйкеліс күші - электромагниттік сипаттағы күш» деген сөзді жиі ести аласыз.

Үйкеліс күші әрдайым дене жылдамдығына қарсы бағытталған. Осыған байланысты бәрі қарапайым, бірақ әрқашан сұрақ бар:

Үйкеліс күші қайда бекітілген

Тапсырмаларда: «Беті өте жақсы» сияқты бір нәрсе сияқты. Бұл дегеніміз, бұл тапсырмада үйкеліс күші жоқ дегенді білдіреді. Иә, нақты өмірде бұл мүмкін емес, бірақ әдемі математикалық модельдің атынан үйкеліс жиі ескерілмейді.

Бұл әділетсіздік салдарынан уайымдамаңыз және егер біз «тегіс бет» деген сөзді көрдік.

Құрғақ және тұтқыр үйкеліс

Жүзу кезінде бассейнде сумен сумен байланысыңыз өте үлкен айырмашылық бар және велосипедтің доңғалақтары мен доңғалақтарының арасында байланыс орнатыңыз.

Жүзу жағдайында біз сұйық немесе ауамен қатты ұстаған кезде, біз тұтқыр кұқықпен айналысамыз. Ұшақ сонымен қатар тұтқыр үйкеліс болып табылады және сіздің аулаңыздан менмендік көгершін жеңіп алды.

Бірақ құрғақ үйкеліс - бұл екі қатты денеге қарсы тұру құбылысы. Мысалы, егер мектеп бітіруші орындықта жатқан болса немесе фильмнен зұлымдық болса, қолын бұғаттайды - ол құрғақ үйкеліс болады.

Егер зұлым зұлымдық тазалап, қолдарын жайлап, оларға антисептиканы қағып кетсе?

Содан кейін қолдар қатты екеніне қарамастан, бұл тұтқыр үйкеліс. Бұл жағдайда дымқыл қабат бар.

Мектептегі физика курсындағы тұтқыр үйкеліс егжей-тегжейлі қарастырылмайды, бірақ құрғақ бөлшектеу және бойымен бөлшектеу. Құрғақ үйкеліс, сонымен қатар олар туралы сөйлесейік.

Демалу үйкелісі

Егер сіз жүк көлігін орнынан жылжытуды шешсеңіз, сіз жетістікке жетесіз. Біз сізге сенбейтініміз емес - бұл адамның массасы жүк көлігінің массасынан бірнеше есе аз, ал үйкеліс күші оның алдын алатындай етіп жасау оңай. Әлем қатал, мына не істеу керек.

Үйкеліс күші болған жағдайда, бірақ дене орнынан қозғалмайды, біз шешеміз Демалудың күші.

Бейбітшілік үйкелісінің күші - тарту күшіне тең. Мысалы, егер сіз сахнадан кеткіңіз келсе, олардан 10 N үлгісімен әрекет еткіңіз, содан кейін үйкеліс күші 10 N-ке тең болады.

Үйкеліс демалуының күші

Ftr = flyagi

FTR - слиптеңгілік күш [H]

Ұшқындар - бағалық стриум [h]

Аздап тәжірибе!

Тапсырма

4 Н-дағы тартылу күші үшін демалудың үйкелісінің күшін табыңыз.

Шешім:

Дене демалады, бұл дегеніміз

Ftr = flyads = 4N

Жауап: Үйкеліс күші 4 н.

Балалар мектебінде одан да көп тәжірибелер спорт. Параграфтардың орнына, бала жедел автоматты тексеру және онлайн-тақтасы бар интерактивті жаттығуларды күтеді, онда сіз мұғаліммен бірге сурет салып, сурет саласыз.

Физикамен достасып, физикадан шыққан, ол физикамен танысу сабағына жазып, мектепті бақылаудан қорықпады.

Сырғанау үйкелісі

Енді конькимен сырғанайық. Мұз айдыны жеткілікті тегіс, бірақ біз бұрыннан білдік, үйкеліс күші әлі де болады және формула бойынша есептеледі:

Слиптеңгілік күш

Ftr = мкн.

FTR - слиптеңгілік күш [H]

μ - үйкеліс коэффициенті [-]

N - реакциялық қолдаудың күші [h]

Біз бұл формула бойынша бізге баратын үйкеліс күші максималды болуы мүмкін - яғни, енді еш жерде жоқ.

Қуат реакциясы қолдауы - Бұл, оның ішінде қолдау органда әрекет ететін күш. Бұл қалыпты қысымның беріктігіне тең және бағытқа қарама-қарсы.

Қуат реакциясы қолдауы

Қалыпты қысымның күші дене салмағымен бірдей ме?

Онша емес. Қалыпты қысымның күші әрқашан бетіне перпендикуляр (қалыпты - перпендикуляр) бағытталған. Салмақ міндетті түрде бетіне перпендикуляр жіберілмейді.

Оқу жылының аясында салмақ әрқашан бетіне перпендикуляр бағытталады Сондықтан, тірек реакциясының күші салмақтың салмағына бірдей тең болуы мүмкін.

Біздің мақаладағы дене салмағы туралы толығырақ оқыңыз

Сондай-ақ, егер дене көлденең бетіне болса, тіреудің реакциялық күші ауырлық күшіне тең болады: n = mg.

Үйкеліс коэффициенті - Бұл беткі сипаттама. Ол эксперименалды түрде анықталады, өлшемі жоқ және беттің тегіс екенін көрсетеді - коэффициент неғұрлым көп болса, соғұрлым салқындатыңыз. Үйкеліс коэффициенті оң және көбінесе бірден аз.

Біз сергек боламыз!

Формуладан бастап үйкеліс күшінің байланыс аймағынан тәуелділігі сақталмайды. Мысалы, егер сіз бір жағын қойып, үстелге сүйреп, басқа жерге апарсаңыз, онда аймақта тең емес, оны тең етіп, бір нәрсені жасаңыз - үйкеліс күші өзгермейді.

1-тапсырма.

Үстелдегі мысықтың массасы 5 кг құрайды. Үйкеліс коэффициенті μ = 0.2. Мысық сыртқы күшке 2,5N-ге тең. Бұл қандай үйкеліс пайда болады?

Шешім:

Осы тапсырманың жағдайында түсіну мүмкін емес, мысық қозғалады немесе жоқ. Біз күштің беріктігіне тең болсақ, бірден қабылдау мүмкін емес. Мұндай жағдайларда сіз әлі де формула бойынша есептеуіңіз керек:

F = мкн.

Мысық көлденең бетіне жатқандықтан, бұл жағдайда қолдаудың реакция күші ауырлық күші бар: n = mg.

F = мкмг = 0.2 * 5 * 10 = 10N

Бізге үлкен үйкеліс күші бар. Тапсырма жағдайындағы сыртқы күш максимумнан аз. Бұл мысықтың жалғыз екенін білдіреді. Үйкеліс күші сыртқы күштерді теңестіреді. Демек, бұл 2,5н құрайды.

Жауап: Үйкеліс күші 2,5 n

2-тапсырма.

Көлденең жазықтықта борсық слайдтары. Егер үйкеліс күші 5 сағ болса және дененің қысымының күші болса, үйкеліс коэффициентін табыңыз, ал ұшақтың қысымының күші - 20 N.

Шешім:

Бұл тапсырмада біз Barcuchk слайдтарын білеміз. Сондықтан сіз формуланы пайдалануыңыз керек:

Ftr = мкн.

Борсық көлденең бетіне орналасқандықтан, бұл жағдайда қолдаудың тірек күші жазықтықтағы қысымның қысымына тең: n = fd.

Ftr = μFD

Үйкеліс коэффициентін білдіріңіз:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0.25

Жауап: Үйкеліс коэффициенті - 0,25

3-тапсырма.

Салмағы 5 келі салмақтағы әжеңіздің пудесі көлденең бетті сырғанайды. Слип Үйкелілік күші 20 N. Егер пудель қатты жоғалса, ал ол көп мөлшерде азаяды, ал оның массасы екі есе азаяды, ал үйкеліс коэффициенті өзгеріссіз қалады.

Шешім:

Бұл тапсырмада біз пудельдің слиптерін білеміз. Сондықтан сіз формуланы пайдалануыңыз керек:

Ftr = мкн.

Пудель көлденең бетіне болғандықтан, бұл жағдайда қолдаудың реакциялық күші ауырлық күшіне тең: N = MG.

Ftr = мкмг.

Үйкеліс коэффициентін білдіріңіз:

μ = ftr / mg = 20/5 * 10 = 0.4

Енді біз үйкеліс күшін жаппай, екі есе аз есептейміз:

Формула: жеребе күші

Жауап: Үйкеліс күші 10-ға тең болады.

4-тапсырма.

Студент жолақты көлденең беттерде біркелкі, динамометр көмегімен жылжыту арқылы сырғанаулы үйкеліс күшін зерттеу үшін эксперимент жүргізді.

Жүктермен қозғалу

Жолақтың массасын M массасының массикасының м-мен жүктерімен, штангалармен және беттік-контактілер мен беттік S және FEECT FRECT F FECTION FFERSES-тің эксперименттік өлшеу нәтижелері кестеде келтірілген.

Физикадағы үйкелістің күші қандай

Анықтама

Үйкеліс күші қозғалыс кезінде пайда болатын күш деп аталады, олар бір-бірінің екі денесінің жанасып, осы қозғалысқа төзімділігі бар (әрдайым қарама-қарсы қимылға бағытталған).

Екі дененің тәрбиелеу күшінің мәні көп, оларды бір-біріне қатысты қиынырақ. Мысал

Мысал ретінде салмағы 20 килограмнан тұратын қорапта болуы мүмкін, олар пәтер айналасында жүреді. Қорап пен сол бөлмедегі ламинат арасындағы үйкеліс күші қорап пен кілемнен әлдеқайда аз болады. Бірінші жағдайда, қорапты жылжыту өте оңай, екіншісінде қиын.

Абайлаңыз! Егер мұғалім жұмыстағы плагиат анықтаса, негізгі проблемалардан аулақ болуға (шегеруге дейін) анықталмаса. Егер сізде өзіңізді жаза алмасаңыз, осы жерге тапсырыс беріңіз.

Бір-біріне арналған үйкеліспен бірге екі денесі, олар Ньютонның үшінші заңының әрекетін бастан кешіреді. Бірінші нысанда әрекет ететін үйкеліс күші екінші объектіге әсер ететін үйкеліс күшінің құндылығына тең. Бірақ бұл күштідердің екеуі дәл қарама-қарсы бағытта жүреді.

Не өлшенеді

Үйкеліктің физикалық табиғаты бір-бірімен байланысқа түсетін органдардың атомдары мен молекулаларының өзара әрекеттесуінен тұрады.

Физикада Үлкен латын әрпінің үйкеліс күшінің күшіне қол қою әдеттегідей, Tr белгісімен: f Т. .

Бұл физикалық құндылықты өлшеу Ньютонда (H) жүзеге асырылады.

Мысалдармен үйкеліс әсерінің түрлері

Қозғалыс сипатына және бір-бірімен өзара әрекеттесетін беттердің түріне байланысты, үйкеліс тұжырымдамаларының бірнеше жіктеуі бөлінеді.

Әрекет бағытында

Денелер қозғалысының сипаты бойынша үйкеліс күштері ажыратылады:

  1. Демалу . Ол әрқашан нөлдік мәні бар және екі дененің қол тигізген кезде пайда болады, олар бір-біріне қатысты болады.
  2. Іш киім . Бұл екі дене бір-біріне қарағанда слайд болған кезде пайда болатын классикалық үйкеліс түрі. Бұл мәннің мәні дене салмағына байланысты (көп масса, үрей, үрей күші) және бетінің табиғаты (мұзға сырғанау).
  3. Жылжу . Бұл күш бір нысан екіншісінің бетіне оралған кезде пайда болады (жолдағы автомобиль). Айқындықтан үйкеліс күші, слайд, біздің ата-бабаларымызға, біздің ата-бабаларымызға қарағанда, адамзаттың негізгі өнертабыстарының біреуін ойлап тапқаны үшін, доңғалақ.
  4. Растау . Күштің бұл түрі бір дене басқасының бетіне айналаған кезде пайда болады.

Өзара әрекеттесетін беттердің түрі бойынша

Үйкеліс, сонымен қатар бірнеше түр болып табылады:

  1. Құрғақ. Бұл қатты беттердің досы болған кезде пайда болады.
  2. Тұтқыр (сұйық). Бұл қатты зат сұйықтыққа немесе газға тиген кезде пайда болады. Әдетте, тұтқыр үйкелістің күші аз, құрғақ үйкеліс.
  3. Аралас. Бұл қатаң қабат орналасқан қатты заттардың арасында пайда болады.

Ішкі және сыртқы үйкеліс

Үйкеліс болады:

Сыртқы қатты денелер келе жатқанда пайда болады. Ішкі газ немесе сұйықтықтардың өзара әрекеттесуінде ішкі көрінеді. Бір дененің ішінде қабаттар бір-біріне қатысты болады.

Үйкеліс коэффициенті

Үйкеліс күшінің есебін жасау үшін, беттік материалға тәуелді және SI жүйесінде өлшем бірліктері жоқ үйкеліс коэффициентін (k) білу керек.

Үйкеліс коэффициенті тұрақты физикалық сан болып табылады, оның барлық түрлері үшін, барлық топтардың мәнін кестеден тануға болады.

Үйкеліс коэффициенті

Үйкеліс күшін есептеу формулалары

Орналасқан дене үшін көлденең бетіне Үйкеліс күшін есептеу формула бойынша жүзеге асырылады:

\ (F_tr = k \ Times N \)

Мұндағы k үйкеліс коэффициенті, ал N - қолдау реакциясының күші.

Үйкеліс күшін есептеу формуласынан бастап, үйкеліс коэффициентіне қосымша, ауырлық күшіне тең және дене салмағына байланысты қолдау реакциясы (N) күшін білу керек ( М) және еркін құлауды жеделдету (g):

\ (N = m) \ Times g \)

Денені жүргізу кезінде Көлбеу бетінде Үйкеліс күшін табу формуласы күрделі:

\ (F = k \ use m \ \ Times G \ Times \ cos \ \ альфа \)

Қайда \ (\ cos \ альфа \) - Бұл нәтижелі үшбұрыштың гипотеннезі үшін санат бұрышының арақатынасы.

Бұрыш бетіндегі денелер

Үйкеліс күшін табу міндетінің шарттарына байланысты жоғарыда көрсетілген формулалардың біреуін есептеуді таңдау қажет.

Инъекциялық күштің тартылу күшінен тәуелделу кестесі

Инъекциялық күштің тартылу күшінен тәуелделу кестесі
  • Үйкеліс күшін анықтау
  • Үйкеліс күшінің түрлері
  • Үйкеліс күшін қалай табуға болады?
  • Үйкеліс күшінің формуласы
  • Ұсынылатын әдебиеттер және пайдалы сілтемелер
  • Үйкеліс күші, видео
  • Үйкеліс күші бір-біріне қарай қимылдайтын екі физикалық дененің беттерінің жанасуынан туындайды. Прокелдің теориясы Адамзаттың ақыл-ойы, ежелгі инженерлер: Мысыр пирамидаларының және Пасха аралдарындағы сортаңдардағы топтар, олардың барлығы, олардың заманауи әріптестері) өзекті мәселені шешті үйкеліспен және оны қалай азайтуға болады. Үйкеліс күші жердегі ауыр жүктемелерді (пирамидалар үшін немесе стоунгиндер үшін бірдей тастар) қоздыруды қиындатады және бұл міндетті жеңілдетуге, ал қашықтықтан ата-бабаларымыз осындай пайдалы өнертабымызға, сондай-ақ көптеген басқа да маңызды жаңалықтар ойлап тапты жасалды. Біздің мақалада біз үйкелістің беріктігіне физикалық жағынан қараймыз, біз оның сол немесе басқа органдарда қалай әрекет ететінін, олардың түрлері мен формулалары бар.

    Үйкеліс күшін анықтау

    Үйкеліс күші дегеніміз не? Классикалық анықтама келесідей естіледі: Үйкеліс күші екі денеде қозғалыс кезінде байланысқан кезде пайда болатын күш - бұл қозғалыс кезінде пайда болады. Басқаша айтқанда, денелер арасындағы үйкеліс күші көп, бұл оларды бір-біріне қатысты қиындатады. Үйкеліктің физикалық сипатына келетін болсақ, ол бір-бірімен байланыста атомдар мен дене молекулалары арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде пайда болады.

    Айта кетейік, екі органның үйкелісімен, үшінші НАБЛЬТОННЫҢ ҮШІНШІ ҚҰҚЫҚТАРЫ: бірінші орында (А дене) айналысқан үйкеліс күші (B), Тек модульге қарама-қарсы бағыт болып табылады.

    қажалу

    Бұл суретте тоңазытқышта әрекет ететін үйкеліс күші едендегі үйкеліс қуатына тең, бірақ бұл күштер қарама-қарсы жақтарға бағытталған.

    Үйкеліс күшінің түрлері

    Денелер қозғалысының сипатына байланысты үйкеліс күштерінің мұндай түрлері келесідей ерекшеленеді:

    • Демалу. Демалудың үйкеліс күші екі дене келе жатқанда пайда болады, алайда, бұл бір-біріне қатысты қозғалмайды және нөлге тең.
    • Слип. Слип Үйкеліс күші - үйкеліс әсерінің ең клистикалық суреттері - бұл бір-біріне қарағанда сырғанаулы денелерде пайда болады. Бұл оның көлеміне әсер етеді (одан көп, одан да көп үйкеліс күші), бетінің табиғаты (әрине, үйкелістің күші жерге қарағанда бірнеше есе көп болады).
    • Илемдеу. Жылжымалы үйкеліс күші бір дене басқа адамның бетіне оралғанда пайда болады, мысалы, велосипедке немесе вагонға мінген кезде пайда болады. Шығарғанда, үйкеліс күші сырғанаудан әлдеқайда аз. Бұл тәжірибелі, эмпирикалық түрде құрылған, бірақ ғибадатхананы ойлап тапқандар - ғылым мен технологиялар тарихындағы ең үлкен өнертабыс.
    • Қазу. Тұрғын үйдің үйкеліс күші біртұтас денесі басқа бетке бұрылған кезде көрінеді.
    Үйкеліс күшінің түрлері

    Үйкелегіштерге келетін болсақ, ол бірнеше түрді де орындайды:

    • Құрғақ - қатты беттерге тиіп кетеді.
    • Тұтқыр, сондай-ақ ұқсас үйкеліс сұйықтық деп аталады, сұйық немесе газбен қатты байланысқан кезде пайда болады. Мысалы, тұтқыр (сұйық) үйкеліс суда, сондай-ақ су бетіне кіретін кемеге қолданылады. Тұтқыр үйкелістің күші, әдетте, құрғақ үйкеліс аз.
    • Аралас, байланысқа түсетін беттер арасында майлау қабаты болған кезде пайда болады.

    Қызықты факт: 1453 жылы Константинопольді қоршауда, түріктер ерекше тізбекті айналып өту үшін түрік кемелеріне айналып, алтын мүйізді шығанақта өздерін құрлыққа шығарды. Үлкен ауыр әскери кемелерді жылжыту кезінде үйкеліс күшін төмендету үшін ағаш рельстерден едендер едендер етті, олар төселген. Осылайша, майлаушы және аралас үйкеліс салдарынан, күші үйкеліс құрғағаннан әлдеқайда аз, түріктер константинопольді қорғаушыларды шынайы шатастыруға әкелді.

    Сұлтан Мехмед II өзінің кемелерін тасымалдауды бақылайды

    Сұлтан Мехмед II өз кемелерін тасымалдауды бақылайды.

    Көріп отырғаныңыздай, физика және механика заңдарын білу бірнеше рет емес, екі -тен көп емес, олардың нақты өміріндегі практикалық бейнесін тапты.

    Тағы бір физикаға тарихтан оралу, үйкеліс сыртқы және ішкі болып бөлінеді. Сыртқы үйкеліс тек қатты денелердің өзара әрекеттесуіне тән. Ішкі үйкеліс тұтқырлығы бар және сұйықтықтардың немесе газдардың өзара әрекеттесуінде пайда болады, ал мұндай өзара әрекеттесу шартты түрде жалғыз дене ішінде болуы мүмкін. Мысалы, Дүниежүзілік мұхиттың суларында, суық немесе жылы сумен, олардың арасындағы ағындардың өзара әрекеттесуіне және ішкі үйкеліс пайда болады.

    Үйкеліс күшін қалай табуға болады?

    Үйкеліс күшін есептеу үшін сіз беттің табиғатына байланысты K-ға арналған K коэффициентін білуіңіз керек. Үйкеліс коэффициенті тұрақты мән болып табылады және оның құнын арнайы кестеден алуға болады.

    үйкеліс коэффициенті

    Үйкеліс коэффициентіне қосымша, N қолдау реакциясының күшін білу керек, оның мәні дененің массасына (м) және еркін құлауды тездетуге арналған ауырлық күшіне (ауырлық күшіне) тең . Оның формуласы келесі формада болады:

    N = m * g

    Мұндағы m дененің массасы, ал g - бос құлаудың үдеуі, бұл тұрақты мән 9,8 м / с құрайды 2.

    Үйкеліс күшінің формуласы

    Үйкеліс күші N қолдау реакциясы арқылы және K. Үйкеліс күшінің формуласы келесі формада болады:

    F. Т. = K * n.

    Кейбір формулаларда үйкеліс коэффициенті μ символымен көрсетіледі.

    Жоғарыда жазылған есептеулер дене көлденең көлденең бетінде тұрған қарапайым жағдайда жарамды.

    Көлденең бетіне үйкеліс күші

    Егер қозғалыс көлбеу жазықтықта болса, онда үйкеліс күшінің есептеулері біршама күрделене түседі. Бұған дейін дене ауырлық күші және беттік қолдау реакциясы, бірақ бір бағытта емес.

    көлбеу бетке үйкеліс күші

    Осылайша, көлбеу беттің бойымен қозғалатын денеге үйкеліс күші формуласы келесі формада болады:

    F. Т. = K * m * g * cosα.

    Мұндағы k үйкеліс коэффициенті, м - дене салмағы, G гравитациялық тұрақты (есіңізде болсын, бұл 9,8 м / с 2), Косуш - бұрышқа іргелес, үшбұрыш гипотанузе (косинус).

    Үйкеліс формуласы

    Бокс-беттердегі үйкеліс күшін анықтау кезінде физика және геометрия арасындағы байланыс нақты көрсетіледі.

    Ұсынылатын әдебиеттер және пайдалы сілтемелер

    • Үйкеліс күші. Zftsh, мип. Шамдар Күні, 14 ақпан 2019 ж.
    • Йенохович А.С. физика анықтамалығы. - ағартушылық, 1978 ж. - 85-бет. - 416 б.
    • Зациев А. К. үйкеліс, машиналарды кию, вагондарды майлау негіздері. 1-бөлім. Машиналардағы үйкеліс. Мойынтіректер мен сырғанау теориясы, есептеу және дизайн. Машгиз. М.-l. - 1947. 256 б.
    • Боуден Ф., Табор Д. Реттілердің үйкелісі мен майлануы. Оксфорд университетінің баспасөз баспасөзі, 2006.Персон Бо Н. Дж. Дж.: Слайд-үйкеліс. Физикалық принциптер мен қосымшалар. Springer, 2002 ж.
    • Попов В. Л. Конттактмечик және Рейск. Ein lehr- und und und der nanotribologie bis zur simplation, спорттық, 2009 ж.
    • Rabinowicz E. үйкеліс және материалдар тозуы. Wiley-Interscience, 1995 ж.

    Үйкеліс күші, видео

    Біздің мақалалар туралы білімнің бейне басталғаны туралы.

    Автор: Павел Чайка, Журналдың бас редакторы

    Мақаланы жазу кезінде оны ең қызықты, пайдалы және сапалы етуге тырысты. Мен кез-келген кері байланыс пен конструктивті сынға ризамын, мақаладағы ескертулер түрінде. Сіздің тілегіңіз / сұрақ / ұсынысыңыз менің [email protected] пошталарыма немесе Facebook-те жаза алады, құрметпен, автор.

    Қажалу - олардың салыстырмалы қозғалысының өзара әрекеттесу процесі (ығысу) немесе денесі газ тәріздес немесе сұйық ортада қозғалған кезде. Басқаша аталады үйкеліс өзара әрекеттесуі (Eng. Үйкеліс. ). Үйкеліс процестерін зерттеу Физика учаскесінде, оны үйкеліс әсер ету механикасы немесе трибология деп атайды.

    Жиілік негізінен электронды сипатқа ие, егер зат қалыпты жағдайда болса. Тұтқырлы температурадан тыс жерде, үйкелістің негізгі «көзі» - фонондар, ал үйкеліс коэффициенті бірнеше есе азаяды. [1 сілтеме] .

    Үйкеліс күші

    Көріністер

    Олардың өзара әрекеттесуінен туындайтын екі байланыс тобының салыстырмалы қозғалысы болған жағдайда, оларды өзара әрекеттесуге болады:

    • Сырғанау үйкелісі - байланысушы / өзара әрекеттесетін органдардың бірінің бірінің бірімен, осы органға қатысты, слайдтың бағытына қарама-қарсы бағытта әрекет ететін күш.
    • Жылжымалы үйкеліс - екіншісіне қатысты екі байланыс / өзара әрекеттесетін денелердің бірін илеуден туындайтын күштер сәті.
    • Демалу үйкелісі - екі байланыс тобының арасында пайда болатын күш және салыстырмалы қозғалыс пайда болуының алдын алу. Бір-біріне қатысты екі контактінің екі корпусын әкелу үшін бұл күш артуы керек. Ол микрованттарда (мысалы, деформация кезінде) байланыс органдарында кездеседі. Ол мүмкін салыстырмалы қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытта әрекет етеді.

    Өзара әрекеттесу физикасында үйкеліс бөлу:

    • Кептіру Қондырғыларды өзара әрекеттескен кезде кез-келген қосымша қабаттар / майлау материалдарымен (қатты майлы жағармай материалдарымен) бөлінбейді - өте сирек кездесетін жағдай іс жүзінде болды. Құрғақ үйкелістің ерекшелігі - демалудың үйкелісінің маңызды күшінің болуы;
    • Шекара Контакт аймағында әр түрлі табиғаттың қабаттары мен бөлімдері болуы мүмкін (оксидті қабықшалар, сұйық және т.б.) - сырғанау үйкелісінің ең көп таралған жағдайы.
    • Аралас Байланыс аймағында құрғақ және сұйық үйкелістің бөлімдері болған кезде;
    • Сұйық (тұтқыр) , дененің әр түрлі қалыңдығының қабаты (графит ұнтағы), сұйық немесе газ (майлау), әдетте, қатты қанатты денелер сұйықтыққа батырылған кезде пайда болады мән ортасының тұтқырлығымен сипатталады;
    • Эластохидодинамикалық Майлау материалдарындағы ішкі үйкеліс өте маңызды болған кезде. Бұл қозғалыс жылдамдығының жоғарылауымен жүреді.

    Ойландырғыш өзара әрекеттесу аймағында пайда болатын физика-химиялық процестердің күрделілігіне байланысты үйкеліс процестері классикалық механика әдістерінің көмегімен түбегейлі сипаттама емес.

    Аминон заңы - салқын

    Үйкелістің негізгі сипаттамасы үйкеліс коэффициенті \ Mu.ол өзара әрекеттесетін органдардың беті жасалған материалдармен анықталады.

    Қарапайым жағдайларда, үйкеліс күші F.және қалыпты жүктеме (немесе қуат) Қалыпты реакция) N_ {қалыпты}байланысты теңсіздік

    | F | \ Leqslant \ mu {n_ {natal}},

    Теңдікке тек салыстырмалы қозғалыс болған жағдайда қолдану. Бұл қатынас Аминонның заңы деп аталады - Кулон.

    Аминонның заңы - адгезиямен бірге Кулон

    Көптеген материалдар үшін, үйкеліс коэффициентінің мәні \ Mu.1-ден аспайды және 0,1 - 0,5 аралығында. Егер үйкеліс коэффициенті 1-ден асып кетсе (\ Mu> 1)Бұл байланыс органдарының арасында қуат бар дегенді білдіреді. Адгезия N_ {Желдеткіш}және үйкеліс коэффициентін есептеу формуласы өзгереді

    \ Mu = \ frac {f} {n_ {n_ {NORMAL} + N_ N_ {AdHesion}}.

    Өтініш мәні

    Механизмдер мен машиналардағы үйкеліс

    Көптеген дәстүрлі механизмдерде (DVS, автомобильдер, автомобильдер, беріліс редукторлары және т.б.) үйкеліс механизмнің тиімділігін төмендетіп, теріс рөл атқарады. Үйкеліс күшін азайту үшін әртүрлі табиғи және синтетикалық майлар мен майлау материалдарын пайдаланады. Қазіргі заманғы тетіктерде бұл мақсат бөлшектерге жабындарды (жұқа қабықшалар) пайдаланады. Микроэлектрондық жүйелерді (MEMS) және наноэлектромеханикалық жүйелерді (NAMS) миниатюризациялауымен механизмде жұмыс істейтін күштермен салыстырғанда үйкелістің көлемі артады және өте маңызды болады (\ Mu \ geqslant 1)Сонымен қатар, кәдімгі жағармай материалдарымен азаяды, бұл инженерлер мен ғалымдардың осы салаға айтарлықтай теориялық және практикалық қызығушылығын тудырады. Үйкеліс мәселесін шешу үшін трибология және бордақылау саласындағы құлдыраудың жаңа әдістері құрылды ( Ағылшынша ).

    Беті бар ілінісу

    Үйкелістің болуы бетіне жылжу мүмкіндігін береді. Сонымен, дәл жүріп өткен кезде, дәл, үйкеліске байланысты, себебі едені бар табандар, нәтижесінде еденді репульсия және алға жылжыту. Автокөліктің доңғалағын (мотоцикл) жолдың бетіне ілінісу қамтамасыз етілген. Атап айтқанда, осы ілінісуді арттыру, шиналар үшін жаңа формалар мен резеңке түрлерінің арнайы түрлері жасалып, жарыс машиналарына анти-ойқылар орнатылады, ал сығымдау машиналарында сығымдау машинасы орнатылады.

    Сондай-ақ қараңыз

    Журналдар

    Әдебиет

    • Дрингин Б. В. Үйкеліс дегеніміз не? М .: ed. КСРО Ғылым академиясы, 1963 ж.
    • Крэлский И.А., Щедтерлер В.С. Үйкеліс туралы ғылымды дамыту. Құрғақ үйкеліс. М .: ed. КСРО Ғылым академиясы, 1956 ж.
    • Фролов, К.В. (Ред.) Қазіргі трибология: нәтижелері мен болашағы . LKI, 2008 ж.
    • Боуден Ф. П., Табор Д. Қатты заттардың үйкелісі мен майлануы. Оксфорд университетінің баспасөз, 2001 ж.
    • Перссон Бо Н. Дж.: Сырғанау үйкелісі. Физикалық принциптер мен қосымшалар. Springer, 2002 ж.
    • Попов В. Kontaktmechicik und Reikung. Ein lehr- und und und der nanotribologie bis zur zur numischen симуляциясы , Springer, 2009 ж.
    • Rabinowicz E. Үйкеліс және материалдар тозуы. Wiley-Interscience, 1995 ж.

    Сілтемелер

    Үстелгі күші екі беті байланысқа түсіп, бір-біріне қатысты пайда болған кезде пайда болады. Процесс физика, атап айтқанда механиканы зерттейді. Ол ағзаға әсер еткен негізгі заңдарды қарастырады, олар қозғалған кезде, олар тақырыптардың өзгеруіне әсер ететін себептерді анықтайды.

    Үйкеліс күшінің анықтамасы және табиғаты

    Үйкеліс күші F. Т. Бұл екі денеге қол тигізген кезде пайда болады. Бұл олардың одан әрі қозғалысына кедергі жасайды.

    Үйкеліс күшінің себептері

    Бұл атомдар мен молекулалардың өзара әрекеттесуі, олардан тұратын элементтер. Сондықтан оның пайда болу сипаты - электромагниттік толқындар. Ол екі бағытта әрекет етеді, екі органға жіберіледі.

    Бұл жағдайда модульдегі оның мәні өзгермейді. Егер күш екі контактінің біреуінде әрекет етсе, онда ол басқасына әсер етеді.

    Қозғалыссыз қалған тақырып бойынша демалыс үйкелісінің күші әсер етеді. Оның мәні тақырыпты жылжытуға тырысқан сыртқы араласудан асып кетсе, ол позицияны өзгертпейді.

    Үйкеліс күші

    Оның шамасы белгілі бір шекке дейін жоғарылаған кезде, жаңа жерде жылжу болады. Содан кейін жылжымалы үйкеліс күші пайда болды, оның бағыты тақырыптың ығысуына қарама-қарсы.

    Үйкеліс әсерінен мәңгі қозғалу мүмкін емес. Қозғалыс белгілі бір уақыттан кейін аяқталады. Егер сыртқы күш тағы да демалудың үйкелісінің мәнінен асып кетсе, онда қозғалыс қайта басталады.

    Үйкеліс күшінің түрлері

    Үйкелістің негізгі түрлері:

    1. Демалу. Ол денені жылжытуға тырысатын сыртқы факторларға қарсы тұрады. Олардың болмаған кезде оның мәні нөлге тең.

    2. Слип. Ол үйкеліс коэффициентіне және бетінің ағзаға қысым жасайтын күштеріне тікелей байланысты. Оның әрекет бағыты әрқашан бетіне перпендикуляр. Бұл әдетте ең үлкен жаттықтырушыға арналған үйкеліс күшінен төмен.

    3. Илемдеу. Бұл бір дене басқасының бетіне оралған кезде пайда болады. Мысалы, велосипедтің дөңгелегі қымбат немесе мойынтірек механизмі жұмыс істеп тұрған кезде байланысқан кезде. Егер қалған шарттар өзгеріссіз қарастырылса, ол слиптің үйкелісіне қарағанда әлдеқайда аз әсер етеді. Оның ашылуы технология үшін қажет болды. Доңғалақтар мен дөңгелек бөліктер, айналмалы және өзгеретін позиция - бұл көптеген тетіктер мен көлік құралдарының негізі.

    4. Қазу. Бұл бір элемент басқасының бетіне айнала бастағанда пайда болады.

    Үйкеліс күшінің түрлері

    Үйкеліс бірнеше түр болуы мүмкін:

    1. Құрғақ. Қатты беттерге тигізбейді. Олар басқа материалдар мен қабаттарды бақыламайды. Мұндай табиғат пен өмір өте сирек кездеседі.

    2. Тұтқыр. Оны сұйықтық деп те атайды. Бұл қатты дене сұйық немесе газбен әрекеттескен кезде пайда болады. Олар стационарлық тақырыптан өтіп кетуі мүмкін. Немесе ол сұйықтық немесе газ тәрізді затта қозғалады. Мысалы, қайық арқан арқанына салынады. Дене сұйықтықтың немесе газдың жоғарғы қабатын шарлайды. Оны тартып алғандай. Өз кезегінде, ол төмендегі басқа қабатта әрекет етеді. Денеден алыс, қабаттардың жылдамдығы төмен. Бұл қатты тақырыптың әсерінің төмендеуіне байланысты. Қабаттар арасында үйкеліс күші пайда болады, өйткені денелер бір-біріне қатысты. Бұл олардың тежелуіне әкеледі, яғни ол қатты жұмыс істеп, оны тоқтатуды білдіреді. Температура заттардың тұтқырлығы дәрежесін анықтайды. Мысалы, май қызған кезде азаяды. Бұл автомобиль моторының жұмысында айқын көрінеді. Автокөлік ұзақ уақыт бойы суықта болған кезде, қозғалтқыш оны айналдыру жылдамдығын арттыру үшін жылы болуы керек. Газ жемге тәуелділік. Тұтқырлығы температураның жоғарылауымен өседі.

    3. Аралас. Беттермен байланыста денелер арасында майлау қабаты болған кезде байқалады.

    Тұтқыр үйкеліс

    Сондай-ақ үйкеліс ішкі және сыртқы болып бөлінеді. Соңғысы қатты заттардың өзара әрекеттесуі кезінде пайда болады. Сондықтан сіз құрғақ үйкелісті жатқызуға болады.

    Ішкі тұтқырлықпен сипатталады. Ол сұйықтықтардың немесе газдың өзара әрекеттесуі кезінде, егер қабаттар бір-біріне қатысты болса, бір дене ішінде пайда болады.

    Үйкеліс қуатын қалай табуға болады

    он сегіз

    Үйкеліс күшін табу үшін, сіз беттің қасиеттеріне байланысты K-e үйкеліс коэффициентін білуіңіз керек. Бұл тұрақты мән, оның мәні кестелерден алынады.

    Үйкеліс коэффициенті кестесі

    Қолдаудың реакция күші де қажет. Қажетті мән екі мәннің жұмысымен анықталады:

    F. Т. = K * n

    К әрпі коэффициентпен көрсетіледі. Сондай-ақ, μ символын да кездестіруге болады. Әдетте ол 0,1-ден 1-ге дейін.

    Мысалы, құрғақ асфальтпен, көлік жүргізу кезінде 0,5-тен 0,8-ге дейін созылады. Ағашқа металл слайдпен - 0,4, шойынға арналған темір - 0,18.

    Қуат реакциясы қолдауы Бұл дененің салмағына қарай ауырлық мөлшерінен өзгеше емес. Сондықтан, оның мәні дене салмағының (м) өніміне тең (м), еркін құлауды тездету (g).

    N = m * g

    Бұл тұрақты мән 9,8 м / с. Бұл ереже көлденең бетінен өту керек болған кезде әрекет етеді. Ауырлық күші және қолдау реакциясы бір-біріне теңестіріледі. Сондықтан олар тең мәндер болып саналады.

    11111.

    Егер көлбеу жазықтықта қозғалыс болса, ойлау барысы біршама өзгереді. Тақырып үшін ауырлық күші мен қолдау реакциясы әлі де әрекет етеді, бірақ бір бағытта емес.

    Ұшақтың көлбеу бұрышы туралы білім алған кезде формула өзгеріп, келесі формаға айналады:

    N = k * m * · · · · ·

    Мұнда косинус бұрыштың бұрыштың үшбұрышына дейінгі санаттың арақатынасы болу керек, бұл үшбұрыш гипотеннез. Бұл физика мен тригонометрияның тығыз байланысын дәлелдейтін жағдайлардың бірі.

    Мәселені шешудің мысалы

    Тапсырма, үйкеліс күшіне қатысты білімді қолдану материалды шоғырландыруға көмектеседі.

    Тапсырма. Еденде салмағы 7 кг қорап бар. Оның және еденнің үйкеліс коэффициенті - 0,3. Қорапқа 14 N теңшелімін қолданыңыз. Ол жерден қозғалады ма?

    900.

    Шешім.

    Қорап көлденең жазықтықта орналасқан. Ол ауырлық күшіне жатады, бұл қолдаудың реакциясын теңейді. Олар қорапқа және еденге перпендикуляр бағытталған. Бұл дегеніміз, тірек реакциясының күшін анықтау үшін, сіз қораптың массасын үдеу үшін көбейту керектігін білдіреді:

    N = m * g;

    N = 10 кг * 9,8 м / s² = 98 кг * m / s² = 98 n;

    FТ. = k * n;

    FТ. = 0.3 · * 98h = 29.4 N.

    Жауап: Алынған мән бүйірден қорапқа бекітілген күш-жігерден асып, 29.4 N> 14 N. Бұл бастапқы жерде қалатынын білдіреді.

    Үйкеліс күші үнемі өмірде болады. Бұл нысандардың қозғалмалы және ұзақ мерзімді слип пен қозғалуына жол бермейді. Оның мәні олар қол тигізетін беттерге, олардың қасиеттері мен сипаттамаларына байланысты.

    Байланыс алаңы ескерілмейді, бірақ бұл органның жағдайы маңызды. Мысалы, автомобиль тегіс беті бойымен қозғалса, күшейтіліп, көкжиекке бұрышта орналасқан таулы аймақтан өткен кезде ерекшеленеді. Егер автомобиль дымқыл жолға жылжуым керек болса, мән қайтадан өзгереді.

    Үйкелістің күші қандай

    Органдар бір-бірімен әр түрлі жолмен араласады. Өзара әрекеттесу түрлерінің бірі - үйкеліс. Құрғақ және тұтқыр үйкелістің нәзіктіктерімен айналыспас бұрын, олар екі сұраққа жауап береді. Үйкеліс күші дегеніміз не және ол қашан болады?

    Үйкеліс күші дегеніміз не?

    Үйкеліс күші - бұл денелермен байланыста және олардың салыстырмалы қозғалысының алдын алатын күш.

    Үйкеліс бір-бірімен байланысқан кезде атомдар мен дене молекулаларының өзара әрекеттесуіне байланысты болады.

    Үйкеліс күшінің табиғаты электромагниттік.

    Кез-келген басқа өзара әрекеттесуге келер болсақ, Үшінші НЬЮТОНЫҢ ҮШІН ҮШІН ТҰРАҚТЫҚ ЖАУАП. Егер үйкеліс күші екі интерактивті денелердің біреуіне әрекет етсе, онда модульдегі бірдей күш керісінше басқа денеде әрекет етеді.

    Жаңбырлы үрлеу күші және сырғанаулы үйкеліс күші

    Әр түрлі құрғақ және тұтқыр үйкеліс, бейбіт үйкеліс күші, жылжымалы үйкеліс күші, жылжымалы үрей күші.

    Құрғақ үйкеліс - бұл қатты денелер арасында сұйықтық немесе газ тәріздес қабаты болмаған кезде пайда болады. Үйкеліс күштері байланыстыруға бағытталған.

    Мысалы, денеде, мысалы, үстел үстінде жатқан бар, олардан тыс күштер бар. Бұл күш жолақты сахнадан жылжытуға тырысады. Дене демалып жатқанда, бейбітшіліктің үйкелісінің күші, іс жүзінде, сыртқы күш бар. Демалудың үйкелісінің күші сыртқы күшке тең және оны теңестіреді.

    Сыртқы күштің шекті мәнінен асқан кезде F. тр.max, бар жерден жылжытылады. Бұл сонымен бірге үйкеліс күшіне әрекет етеді, бірақ бұл енді демалудың үйкелісінің күші емес, бірақ слиптің үйкелісінің күші емес. Слип Үйкелілік күші қозғалысқа қарсы бағытталған және дененің жылдамдығына байланысты.

    Жаңбырлы үрлеу күші және сырғанаулы үйкеліс күші

    Физикалық проблемаларды шешкен кезде, слиптоксриканың күші көбінесе демалу үйкелісінің максималды күшіне және үйкеліс күшіне, үйкеліс күшіне, ал үйкеліс күшіне тәуелділігі, ал үйкеліс күшіне тәуелділігі.

    Жаңбырлы үрлеу күші және сырғанаулы үйкеліс күші

    Жоғарыдағы суретте құрғақ үйкелістің нақты және идеалдалған сипаттамалары көрсетілген. Көріп отырғанымыздай, шын мәнінде, үйкеліс күші жылдамдыққа байланысты өзгереді, бірақ олар елемеуге болмайды, бірақ олар ескерілмейді.

    Мұғалімге көмек керек пе?

    Біз тапсырманы сипаттаймыз - және біздің мамандар сізге көмектеседі!

    Үйкеліс күші қолдаудың қалыпты реакциясының күшіне пропорционалды.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Үйкеліс слипінің коэффициенті қандай?

    μ- жылжымалы үйкеліс коэффициенті деп аталатын пропорционалдылық коэффициенті. Бұл байланыс органдарының материалдарына және олардың қасиеттеріне байланысты. Жылжымалы үйкеліс коэффициенті - бұл құрылғыдан аспайтын өлшемсіз мән.

    Жаңбырлы үрлеу күші және сырғанаулы үйкеліс күші

    Телді жылжыту кезінде үйкеліс күштері пайда болады. Әдетте, олар ескерілмейтін тапсырмаларды шешу кезінде.

    Сұйық және газдардағы тұтқыр үйкеліс

    Тұтқыр үйкеліс сұйықтықтар мен газдардағы денелер пайда болған кезде пайда болады. Қиын үйкелістің күші де ағзаның қозғалысына қарама-қарсы бағытта да, бірақ азырақ үйкеліс күші аз. Тілену, демалу кезінде тұтынылған кезде жоқ.

    Тұтқыр үйкелістің күштерін есептеу сырғанау тәрізді күштің есебіне қарағанда күрделірек. Сұйықтықтағы дененің төмен жылдамдығында, тұтқыр үйкелістің күші дене жылдамдығына пропорционал, және жоғары жылдамдықпен - жылдамдық алаңында. Пропорционалдылық коэффициенттері денелер түріне байланысты, сондай-ақ, қозғалыс жағдайында орналасқан ортаның қасиеттерін ескеру қажет.

    Мысалы, су мен майдағы тұтқыр үйкеліс күштері әр түрлі болады, өйткені бұл сұйықтықтардың тұтқырлығы әртүрлі.

    Үйкеліс күші - Бұл басқа дененің қозғалысынан туындаған күш, басқа дененің бетіне және қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытталған күш.

    Үйкеліс күші баяулайды.

    Үйкеліс күші әрдайым қозғалыста денелердің беттері байланысқа түскен кезде пайда болады.

    Үйкеліс себептері:

    бір. байланыс беттерінің бұзылуы; 2. Мінсіз тегіс беттермен - молекулаларды тарту әрекеті.

    Yyv.png.

    Үйкеліс күшінің мөлшері мыналарға байланысты:

    бір. байланысу беттерінің қасиеттері;

    2. Бетіне басатын күштер. Денені бетіне басатын көп күш, одан да көп үйкеліс күші.

    Әр түрлі беттер арасындағы үйкеліс кезі үйкеліс коэффициентін сипаттайды, мысалы,

    Болат болат - \ (0,24 \);

    Асфальтқа резеңке - \ (0,45 \);

    Ылғал асфальтқа резеңке - \ (0,2 \).

    Үйкеліс Пайдалы Мысалы, үйкелісіз, біз бір қадам жасай алмадық (мұз үстінде үйкеліс аз, сондықтан оған бару қиынырақ), Үйкеліс демалуының күші Тақырыптарға өз орындарында қалуға мүмкіндік береді, ол бұрандалар мен тырнақтардың учаскесінде ұстап тұруға, сондай-ақ тіндердегі жіптерді сырлауға мүмкіндік бермейді. Үйкеліссіз, вагондар мен велосипедтер қажетті бағытта қозғала алмады.

    Үйкеліс қысқы шиналарды, қысқы тайғақ құмды және тайғақ механизмдерде пайдаланып, т.б.

    Алайда, үйкеліс де қауіпті Бұл қыздыруға және байланыста механизмдердің егжей-тегжейлеріне әсер етеді.

    Бұл құбылыс майлау материалдарын қолданып алынып, ауыстырады үйкеліс сырғанау үйкелісіз (доңғалақтар мен мойынтіректерді пайдалану).

    Дененің қозғалысына қарама-қарсы бағытта, қарсылық күші де жарамды.

    Дене газға немесе сұйықтықта қозғалса және қозғалыс тоқтатылған кезде пайда болады Қуатқа төзімділік .

    Қарсылық күші мыналарға байланысты:

    бір. Орташа қасиеттері (суда жерден гөрі жұмыс істеу қиын);

    2. дене пішіндері;

    3. Қозғалыс жылдамдығы (жылдамдық соғұрлым көп, неғұрлым қарсылық жоғарылайды).

    Қарсылық күшін жою үшін, дене дөңгелек, тегіс (жеңілірек) нысандар бекітілген.

    Жоғары жылдамдықты-1.jpg

    Жоғары жылдамдықты пойыздың қай формасы.

    Добавить комментарий