Force Force - Definisi, Formula, Spesies, Bagaimana untuk mencari?

Pasukan geseran: kuantiti, arah

Dengan kekuatan geseran, anda benar-benar mencari setiap saat. Setiap kali anda berinteraksi dengan mana-mana permukaan - pergi pada asfalt, duduk di kerusi, minum teh dari cawan - daya geseran bertindak pada anda.

Geseran - Ini adalah interaksi dalam satah menghubungi dua permukaan.

Untuk menterjemahkan geseran ke dalam bahasa matematik, konsep ini diperkenalkan Pasukan geseran .

Pasukan geseran - Ini adalah nilai yang mencirikan proses geseran dalam magnitud dan arah.

Daya geseran diukur, serta apa-apa kuasa - di Newton.

Angkatan geseran timbul kerana dua sebab:

  • Pelbagai kekasaran, calar dan lain-lain "ketidaksempurnaan" permukaan. Kecacatan ini menyakiti satu sama lain apabila dihubungi dan dicipta oleh daya yang melambatkan pergerakan.
  • Apabila permukaan yang dihubungi secara lancar (sebelum idealnya, mustahil untuk membawa, tetapi berusaha untuk itu - ia bermakna untuk mengarahkan daya geseran ke sifar), maka jarak antara mereka menjadi minimum. Dalam kes ini, tarikan bersama molekul bahan permukaan ini berlaku. Daya tarikan adalah disebabkan oleh interaksi antara dakwaan elektrik atom. Dalam hal ini, anda sering boleh mendengar kata-kata "The Force of Geseran adalah kuasa sifat elektromagnet"

Angkatan geseran sentiasa diarahkan terhadap halaju badan. Dalam hal ini, semuanya mudah, tetapi selalu ada soalan:

Di mana daya geseran dilampirkan

Dalam tugas, sesuatu seperti sesuatu seperti: "Jadual permukaannya sangat lancar." Ini bermakna tiada daya geseran dalam tugas ini. Ya, dalam kehidupan sebenar adalah mustahil, tetapi atas nama model matematik yang indah, geseran sering diabaikan.

Jangan risau kerana ketidakadilan ini, dan semestinya menyelesaikan tugas-tugas tanpa geseran, jika kita melihat frasa "permukaan licin".

Geseran kering dan likat

Terdapat perbezaan yang sangat besar antara hubungan anda dengan air di kolam renang semasa berenang dan bersentuhan antara asfalt dan roda basikal anda.

Dalam kes berenang, kita berurusan dengan geseran likat - fenomena rintangan ketika memandu pepejal dalam cecair atau udara. Pesawat itu juga geseran likat dan memenangi merpati yang sombong dari halaman anda.

Tetapi geseran kering adalah fenomena rintangan dalam menghubungi dua pepejal. Sebagai contoh, jika seorang pelajar sekolah berbaring di kerusi atau penjahat dari filem itu menggosok tangannya - ia akan menjadi geseran kering.

Dan jika penjahat itu bersih dan menggosok tangannya, menyematkan antiseptik pada mereka?

Kemudian geseran likat ini, walaupun pada hakikatnya tangannya pepejal. Dalam kes ini, terdapat lapisan basah.

Geseran likat dalam kursus fizik sekolah tidak dipertimbangkan secara terperinci, tetapi kering - membongkar di sepanjang dan di seberang. Geseran kering juga mempunyai varieti, mari kita bercakap tentang mereka.

Geseran rehat.

Jika anda memutuskan untuk memindahkan trak dari tempat, tidak mungkin anda akan berjaya. Bukannya kita tidak percaya kepada anda - mudah untuk melakukan ini kerana fakta bahawa jisim seseorang adalah banyak kali kurang daripada jisim trak, dan daya geseran menghalangnya. Dunia adalah kejam, apa yang perlu dilakukan di sini.

Dalam kes apabila pasukan geseran, tetapi badan tidak bergerak dari tempat itu, kita berurusan dengan Kekuatan geseran rehat.

Kekuatan geseran keamanan adalah sama dengan kuasa teras. Sebagai contoh, jika anda cuba memindahkan tempat kejadian, bertindak ke atas mereka dengan daya tarikan 10 N, maka daya geseran akan sama dengan 10 N.

Kekuatan rehat geseran

FTR = FLYAGI.

FTR - Tentera Geseran Slip [H]

Fleages - Price Strium [H]

Sedikit amalan!

Tugas

Cari kuasa geseran rehat untuk badan yang kekuatan daya tarikan dalam 4 N.

Keputusan:

Badan itu terletak, ini bermakna itu

Ftr = flyads = 4n

Jawab: Daya geseran adalah 4 N.

Malah lebih banyak amalan adalah Skysmart di sekolah kanak-kanak. Daripada perenggan yang membosankan, kanak-kanak sedang menunggu latihan interaktif dengan cek automatik dan papan dalam talian, di mana anda boleh menarik dan menarik bersama guru.

Tuliskan anak itu ke pelajaran pengenalan percuma dalam fizik supaya dia membuat kawan dengan fizik dan tidak takut kawalan sekolah.

Geseran gelongsor

Dan sekarang mari kita slaid di atas skating ais. Gelanggang itu cukup lancar, tetapi, seperti yang telah kita ketahui, daya geseran masih akan hadir dan akan dikira oleh formula:

Slip Force Force.

FTR = μN.

FTR - Tentera Geseran Slip [H]

μ - pekali geseran [-]

N - kuasa sokongan reaksi [h]

Daya geseran yang kita dapatkan pada formula ini akan menjadi maksimum yang mungkin - iaitu, tidak ada lagi di mana sahaja.

Sokongan reaksi kuasa. - Ini adalah daya yang mana sokongan bertindak pada badan. Ia secara berangka sama dengan kekuatan tekanan normal dan bertentangan dengan arah.

Sokongan reaksi kuasa.

Kuasa tekanan normal adalah sama dengan berat badan?

Tidak semestinya. Kuasa tekanan biasa selalu bertujuan berserenjang ke permukaan (normal - tegak lurus ke permukaan). Berat tidak semestinya diarahkan berserenjang ke permukaan.

Sebagai sebahagian daripada tahun sekolah, berat badan sentiasa diarahkan serenjang ke permukaan Oleh itu, kuasa tindak balas sokongan boleh sama dengan berat badan.

Baca lebih lanjut mengenai berat badan dalam artikel kami

Juga, jika badan berada di permukaan mendatar, daya tindak balas sokongan akan sama dengan daya graviti: n = mg.

Pekali geseran - Ini adalah ciri permukaan. Ia ditentukan secara eksperimen, tidak mempunyai dimensi dan menunjukkan berapa banyak permukaan licin - semakin banyak pekali, permukaan yang lebih sejuk. Pekali geseran adalah positif dan paling kerap kurang daripada satu.

Kami akan berjaga-jaga!

Dari formula, pergantungan daya geseran dari kawasan hubungan tidak diikuti. Sebagai contoh, jika anda meletakkan bar satu sisi dan seret di atas meja, dan kemudian bertukar ke arah yang lain, tidak sama di kawasan itu, dan membuat perkara yang sama - daya geseran tidak akan berubah.

Tugas 1.

Jisim kucing yang terletak di atas meja ialah 5 kg. Pekali geseran μ = 0.2. Kucing itu dilampirkan pada daya luaran yang sama dengan 2.5n. Apakah jenis geseran yang berlaku?

Keputusan:

Dengan syarat tugas ini, mustahil untuk difahami, kucing kita bergerak atau tidak. Keputusan mengenai sama ada kita sama dengan kekuatan pasukan teras, adalah mustahil untuk menerima dengan segera. Dalam kes sedemikian, anda masih perlu mengira mengikut formula:

F = μn.

Oleh kerana kucing terletak pada permukaan mendatar, daya tindak balas sokongan dalam kes ini adalah sama dengan daya graviti: n = mg.

F = μmg = 0.2 * 5 * 10 = 10n

Kami mendapat daya geseran yang paling tinggi. Pasukan luaran di bawah keadaan tugas adalah kurang daripada maksimum. Ini bermakna bahawa kucing bersendirian. Angkatan geseran mengimbangi daya luaran. Akibatnya, ia sama dengan 2.5n.

Jawab: Terdapat daya geseran 2.5 n

Tugas 2.

Slaid Badger di sepanjang pesawat mendatar. Cari pekali geseran jika daya geseran adalah 5 jam, dan kuasa tekanan badan pada pesawat - 20 N.

Keputusan:

Dalam tugas ini, kita tahu bahawa slaid Barcuchk. Oleh itu, anda perlu menggunakan formula:

FTR = μN.

Oleh kerana badger terletak di permukaan mendatar, daya sokongan sokongan dalam kes ini adalah sama dengan tekanan tekanan pada pesawat: n = fd.

FTR = μFD.

Menyatakan pekali geseran:

μ = ftr / fd = 5/20 = 0.25

Jawab: Pekali geseran adalah 0.25

Tugas 3.

Poodle nenek anda menimbang 5 kilogram meluncur permukaan mendatar. Slip Force Friction adalah 20 N. Cari kekuatan geseran, jika poodle akan kehilangan banyak, dan jisimnya akan berkurangan dua kali, dan pekali geseran akan tetap tidak berubah.

Keputusan:

Dalam tugas ini, kita tahu bahawa poodle slip. Oleh itu, anda perlu menggunakan formula:

FTR = μN.

Oleh kerana poodle berada di permukaan mendatar, daya tindak balas sokongan dalam kes ini adalah sama dengan daya graviti: n = mg.

FTR = μmg.

Menyatakan pekali geseran:

μ = FTR / mg = 20/5 * 10 = 0.4

Sekarang kita mengira daya geseran untuk jisim, kurang daripada dua kali:

Formula: Tentera Geseran Ground

Jawab: Daya geseran akan sama dengan 10 N.

Tugas 4.

Pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji daya geseran gelongsor dengan menggerakkan bar dengan beban sama rata di sepanjang permukaan mendatar menggunakan dinamometer.

Laming dengan kargo.

Hasil pengukuran eksperimen jisim bar dengan beban m, kawasan hubungan bar dan permukaan S dan daya yang digunakan F dibentangkan dalam jadual.

Apakah daya geseran dalam fizik

Definisi

Angkatan geseran dipanggil daya yang muncul semasa pergerakan apabila ada sentuhan dua badan antara satu sama lain dan yang mempunyai penentangan terhadap pergerakan ini (selalu diarahkan ke arah pergerakan yang bertentangan).

Semakin besar nilai daya geseran antara kedua-dua badan, semakin sukar untuk memindahkan mereka relatif antara satu sama lain. Contohnya

Contohnya boleh menjadi kotak kadbod yang seberat 20 kilogram, yang bergerak di sekitar apartmen. Angkatan geseran antara kotak dan lamina di dalam bilik yang sama akan jauh lebih kecil daripada di antara kotak dan permaidani dengan longgokan panjang ke yang lain. Dalam kes pertama, memindahkan kotak itu agak mudah, di kedua - sukar.

Awas! Sekiranya guru mengesan plagiarisme dalam kerja, bukan untuk mengelakkan masalah utama (sehingga potongan). Sekiranya anda tidak mempunyai peluang untuk menulis sendiri, memesan di sini.

Dua badan dengan geseran tentang satu sama lain, mereka mengalami tindakan undang-undang ketiga Newton. Angkatan geseran yang bertindak pada objek pertama adalah sama dengan nilai daya geseran yang mempengaruhi objek kedua. Tetapi kedua-dua kekuatan ini mempunyai arah yang bertentangan.

Apa yang diukur

Sifat fizikal geseran terdiri daripada interaksi atom dan molekul badan yang bersentuhan dengan satu sama lain.

Dalam fizik, adalah adat untuk menandatangani kekuatan geseran huruf Latin besar F dengan tanda TR.: F Tr. .

Mengukur nilai fizikal ini dijalankan di Newton (H).

Jenis daya geseran dengan contoh

Bergantung kepada sifat pergerakan dan jenis permukaan yang berinteraksi antara satu sama lain, beberapa klasifikasi konsep geseran dibezakan.

Dalam arah tindakan

Dengan sifat pergerakan badan, pasukan geseran dibezakan:

  1. Rehat . Ia sentiasa mempunyai nilai sifar dan berlaku apabila kedua-dua badan disentuh, yang beristirahat relatif antara satu sama lain.
  2. Tergelincir . Ini adalah jenis geseran klasik yang berlaku apabila dua badan slaid relatif antara satu sama lain. Nilai nilai ini bergantung kepada berat badan (semakin besar jisim, semakin besar daya geseran) dan sifat permukaan (meluncur di atas ais / gelongsor di atas tanah).
  3. Rolling. . Daya ini muncul apabila satu objek melancarkan permukaan yang lain (kereta di jalan raya). Terima kasih kepada penemuan bahawa daya geseran ketika rolling pada masa-masa kurang berbanding dengan kekuatan geseran semasa slaid, nenek moyang kita dan mencipta salah satu daripada ciptaan utama manusia - roda.
  4. Pengesahan . Jenis daya ini muncul apabila satu badan berputar di atas permukaan yang lain.

Mengikut jenis permukaan yang berinteraksi

Geseran itu sendiri juga merupakan beberapa spesies:

  1. Kering. Ia berlaku apabila terdapat sentuhan rakan permukaan pepejal.
  2. Likat (cecair). Ia berlaku apabila pepejal disentuh dengan cecair atau gas. Sebagai peraturan, kekuatan geseran likat adalah geseran yang kurang kering.
  3. Bercampur. Nampaknya antara permukaan pepejal yang ketat, di mana lapisan pelincir terletak.

Geseran dalaman dan luaran

Geseran berlaku:

Luar berlaku apabila badan-badan pepejal akan datang. Dalaman yang menunjukkan dirinya dalam interaksi gas atau cecair. Di dalam satu badan, lapisan anjakan berbanding satu sama lain.

Pekali geseran

Untuk membuat pengiraan daya geseran, adalah perlu untuk mengetahui pekali geseran (K), yang bergantung kepada bahan permukaan dan tidak mempunyai unit pengukuran dalam sistem SI.

Pekali geseran adalah kuantiti fizikal yang berterusan, yang nilainya untuk semua macam badan boleh diiktiraf dari meja.

Pekali geseran

Formula untuk mengira daya geseran

Untuk badan yang terletak Pada permukaan mendatar Pengiraan daya geseran dibuat oleh formula:

\ (F_tr = k \ kali n \)

Di mana k adalah pekali geseran, dan n adalah kuasa tindak balas sokongan.

Dari formula untuk mengira daya geseran, adalah jelas bahawa sebagai tambahan kepada pekali geseran, adalah perlu untuk mengetahui daya tindak balas sokongan (N), yang sama dengan kuasa graviti dan bergantung kepada berat badan ( M) dan mempercepatkan kejatuhan percuma (G):

\ (N = m \ kali g \)

Apabila memandu badan Dengan permukaan cenderung Formula untuk mencari daya geseran adalah rumit:

\ (F = k \ kali m \ kali g \ times \ cos \ alpha \)

Di mana sahaja \ (\ cos \ alpha \) - Ini adalah nisbah sudut kategori untuk hipotenneus segitiga yang dihasilkan.

Badan di permukaan yang cenderung

Bergantung kepada keadaan tugas mencari daya geseran, adalah perlu untuk memilih untuk mengira salah satu formula di atas.

Jadual pergantungan daya suntikan dari daya tarikan

Jadual pergantungan daya suntikan dari daya tarikan
  • Penentuan pasukan geseran
  • Jenis daya geseran
  • Bagaimana untuk mencari kuasa geseran?
  • Formula Force Force
  • Sastera yang disyorkan dan pautan yang berguna
  • Force Force, Video
  • Angkatan geseran timbul dari hubungan permukaan dua badan fizikal yang bergerak ke arah satu sama lain. Teori geseran kerana minda bimbang dengan minda kemanusiaan, jurutera kuno: pembina piramid Mesir, Stonehenge di England atau stonestorms misterius di Pulau Paskah, mereka semua (juga, dan rakan-rakan moden mereka) menyelesaikan masalah mendesak yang berkaitan dengan geseran dan bagaimana untuk meminimumkannya. Lagipun, pasukan geseran menjadikannya sukar untuk memindahkan beban berat di atas tanah (batu yang sama untuk piramid atau stonehenge), dan untuk memudahkan tugas ini, nenek moyang kita yang jauh telah dicipta seperti ciptaan yang berguna sebagai roda dan banyak penemuan penting lain telah dibuat. Dalam artikel kami, kami akan melihat kekuatan geseran dalam aspek fizikal, kami akan menganalisis bagaimana ia bertindak terhadap mereka atau badan lain, yang terdapat jenis dan formula untuk mengira.

    Penentuan pasukan geseran

    Apakah daya geseran? Definisi klasik terdengar seperti ini: Pasukan geseran adalah kekuatan yang muncul apabila kedua-dua badan dihubungi semasa pergerakan dan menghalang pergerakan ini. Dalam erti kata lain, semakin banyak daya geseran antara mayat, semakin sukar untuk memindahkan mereka relatif antara satu sama lain. Bagi sifat fizikal geseran, ia muncul sebagai hasil daripada interaksi antara atom dan molekul badan bersentuhan antara satu sama lain.

    Ia juga perlu diperhatikan bahawa dengan geseran kedua-dua mayat itu, undang-undang Newton yang ketiga bertindak kepada mereka: Angkatan geseran yang bertindak pada badan pertama (badan A) adalah sama dengan kuasa geseran yang bertindak pada badan kedua (b), Hanya modul adalah arah yang bertentangan.

    geseran

    Dalam gambar ini, daya geseran yang bertindak di atas peti sejuk adalah sama dengan kuasa geseran yang bertindak di atas lantai, tetapi kuasa-kuasa ini diarahkan ke sisi yang bertentangan.

    Jenis daya geseran

    Bergantung kepada sifat gerakan badan, jenis kuasa geseran seperti dibezakan sebagai:

    • Berehat. Tentera geseran rehat berlaku apabila kedua-dua mayat datang, yang, bagaimanapun, tidak bergerak relatif antara satu sama lain, dan sifar.
    • Tergelincir. Slip Force Force adalah ilustrasi yang paling klasik mengenai tindakan geseran, berlaku apabila badan gelongsor relatif antara satu sama lain. Ia memberi kesan kepada magnitudnya (daripada lebih, lebih banyak daya geseran), sifat permukaan (tentu saja, apabila kekuatan geseran akan banyak kali kurang daripada ketika meluncur di atas tanah).
    • Rolling. Rolling Force Force muncul apabila satu badan menggulung permukaan yang lain, sebagai contoh, ketika menunggang basikal atau kereta. Apabila rolling, daya geseran jauh lebih rendah daripada ketika meluncur. Ini adalah yang berpengalaman, secara empirikal tetapi nenek moyang yang jauh yang mencipta roda - ciptaan terbesar dalam sejarah sains dan teknologi.
    • Menggali. Angkatan geseran giliran dimanifestasikan apabila badan tunggal diputar di atas permukaan yang lain.
    Jenis daya geseran

    Bagi geseran itu sendiri, ia juga berlaku beberapa spesies:

    • Kering - manifestasi sendiri dalam hubungan permukaan pepejal.
    • Satu geseran yang likat, juga serupa dipanggil cecair, muncul ketika menghubungi pepejal dengan cecair atau gas. Sebagai contoh, geseran likat (cecair) digunakan untuk kapal yang terapung di atas air, serta di permukaan air. Kekuatan geseran likat biasanya kurang geseran kering.
    • Campuran, berlaku apabila terdapat lapisan pelincir antara permukaan yang bersentuhan.

    Fakta yang menarik: Dalam pengepungan Constantinople pada tahun 1453, orang Turki untuk memintas rantai khas, menyekat jalan ke kapal-kapal Turki di Golden Horn Bay menarik mereka di darat. Dan untuk mengurangkan kekuatan geseran ketika menggerakkan kapal perang berat yang besar membuat lantai dari rel kayu, yang banyak dioles dengan lemak babi. Oleh itu, disebabkan oleh pelincir dan geseran campuran, kekuatan yang jauh lebih rendah daripada dengan geseran kering, orang Turki berjaya mengemukakan niat mereka, membawa pembela Constantinople menjadi kekeliruan yang tulen.

    Sultan Mehmed II menonton pengangkutan kapalnya

    Sultan Mehmed II memerhatikan pengangkutan kapalnya.

    Seperti yang anda dapat lihat, pengetahuan tentang undang-undang fizik dan mekanik lebih daripada sekali dan tidak dua mendapati penjelmaan praktikal mereka dalam kehidupan sebenar.

    Tetapi kembali dari sejarah sekali lagi kepada fizik, geseran juga dibahagikan kepada luaran dan dalaman. Geseran luar adalah ciri-ciri interaksi badan yang secara eksklusif. Geseran dalaman dicirikan oleh kelikatan dan berlaku dalam interaksi cecair atau gas, dan interaksi itu boleh berlaku di dalam badan tunggal yang bersyarat. Sebagai contoh, di perairan Lautan Dunia, terdapat arus yang berbeza, dengan air yang lebih sejuk atau lebih panas, dalam interaksi aliran ini di antara mereka dan geseran batin berlaku.

    Bagaimana untuk mencari kuasa geseran?

    Untuk mengira daya geseran, anda perlu mengetahui koefisien geseran K, yang bergantung kepada sifat permukaan. Pekali geseran adalah nilai yang tetap dan nilainya boleh diperolehi dari meja khas.

    Pekali geseran

    Sebagai tambahan kepada pekali geseran, adalah perlu untuk mengetahui daya tindak balas sokongan N, yang, pada dasarnya, adalah sama dengan kuasa graviti (graviti) bergantung kepada jisim badan (m) dan mempercepatkan kejatuhan bebas . Formulanya akan mempunyai bentuk berikut:

    N = m * g

    Di mana m adalah jisim badan, dan g adalah percepatan kejatuhan bebas, ini adalah nilai tetap 9.8 m / s 2.

    Formula Force Force

    Angkatan geseran dikira dengan cara tindak balas sokongan N dan pekali geseran K. Formula pasukan geseran akan mempunyai bentuk berikut:

    F. Tr. = K * n.

    Dalam sesetengah formula, koefisien geseran K ditunjukkan oleh simbol μ.

    Pengiraan yang ditulis di atas adalah sah dalam kes yang paling mudah apabila badan terletak pada permukaan yang tegas mendatar.

    daya geseran pada permukaan mendatar

    Sekiranya pergerakan itu berlaku pada pesawat yang cenderung, maka pengiraan daya geseran agak rumit. Tubuh, seperti dahulu, bertindak daya graviti dan tindak balas sokongan permukaan, tetapi tidak dalam satu arah.

    Tentera geseran pada permukaan yang cenderung

    Oleh itu, formula daya geseran untuk badan, yang bergerak di sepanjang permukaan yang cenderung, akan mempunyai bentuk berikut:

    F. Tr. = K * m * g * cosα.

    Di mana k adalah pekali geseran, m - berat badan, g graviti pemalar (ingat bahawa ia adalah 9.8 m / s 2), COSα adalah nisbah kategori yang bersebelahan dengan sudut, ke segitiga hipothenuzuzuze (Cosine).

    Formula geseran

    Dalam menentukan daya geseran pada permukaan yang cenderung, hubungan antara fizik dan geometri jelas dinyatakan.

    Sastera yang disyorkan dan pautan yang berguna

    • Daya geseran. Zftsh, mipt. Tarikh lilin 14 Februari 2019.
    • Yenohovich A. S. Physics Handbook. - Pencerahan, 1978. - P. 85. - 416 p.
    • Zaitsev A. K. Asas pengajaran mengenai geseran, memakai dan pelinciran kereta. Bahagian 1. Geseran dalam mesin. Teori, pengiraan dan reka bentuk galas dan pancang gelongsor. Mashgiz. M.-l. - 1947. 256 p.
    • Bowden F. P., Tabor D. geseran dan pelinciran pepejal. Oxford University Press, 2001.Person Bo N. J. J.: geseran gelongsor. Prinsip dan aplikasi fizikal. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie Bis Zur Simulasi Numerischen, Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Geseran dan memakai bahan. Wiley-Interscience, 1995.

    Force Force, Video

    Dan pada akhir video pendidikan pada artikel kami.

    Pengarang: Pavel Chaika, Ketua Editor-In-The Journal

    Apabila menulis artikel itu cuba menjadikannya yang paling menarik, berguna dan berkualiti tinggi. Saya akan berterima kasih atas apa-apa maklum balas dan kritikan yang membina dalam bentuk komen pada artikel itu. Juga hasrat / soalan / tawaran anda boleh menulis ke My Mail [email protected] atau di Facebook, dengan hormat, Pengarang.

    Geseran - Proses interaksi antara pergerakan relatif mereka (anjakan) atau apabila badan bergerak dalam medium gas atau cecair. Berbeza dipanggil interaksi geseran (Eng. Geseran. ). Kajian proses geseran terlibat dalam seksyen fizik, yang dipanggil mekanik interaksi geseran, atau tribologi.

    Kekerapan terutamanya mempunyai sifat elektronik, dengan syarat bahan itu dalam keadaan normal. Dalam keadaan superconducting dari suhu kritikal, "sumber" utama geseran adalah phonon, dan pekali geseran dapat berkurangan beberapa kali. [Pautan 1] .

    Pasukan geseran

    Pandangan.

    Di hadapan pergerakan relatif kedua-dua badan hubungan geseran yang timbul daripada interaksi mereka, boleh dibahagikan kepada:

    • Geseran gelongsor - Angkatan yang timbul dalam pergerakan yang betul dari salah satu badan yang dihubungi / berinteraksi berbanding dengan yang lain dan bertindak ke atas badan ini ke arah yang bertentangan dengan arah slaid.
    • Rolling geseran - Momen kuasa yang timbul daripada melancarkan satu daripada dua badan yang dihubungi / berinteraksi berbanding yang lain.
    • Geseran rehat. - Angkatan yang timbul antara dua badan yang menghubungi dan menghalang berlakunya pergerakan relatif. Daya ini mesti diatasi untuk membawa dua badan yang dihubungi dalam gerakan relatif antara satu sama lain. Ia berlaku dalam microswits (contohnya, semasa ubah bentuk) dalam badan kenalan. Ia bertindak ke arah yang bertentangan dengan arah pergerakan relatif yang mungkin.

    Dalam fizik interaksi, geseran dibuat untuk membahagikan:

    • Kering Apabila berinteraksi badan pepejal tidak dipisahkan oleh mana-mana lapisan / pelincir tambahan (termasuk pelincir pepejal) - kes yang sangat jarang berlaku dalam amalan. Ciri ciri khas geseran kering adalah kehadiran kekuatan geseran yang signifikan;
    • Sempadan Apabila kawasan hubungan mungkin mengandungi lapisan dan bahagian-bahagian yang berbeza (filem oksida, cecair, dan sebagainya) - kes yang paling biasa dengan geseran gelongsor.
    • Bercampur Apabila kawasan sentuhan mengandungi bahagian geseran kering dan cecair;
    • Cecair (Liscous) , dengan interaksi badan yang dipisahkan oleh lapisan badan pepejal (serbuk grafit), cecair atau gas (pelinciran) pelbagai ketebalan - sebagai peraturan, berlaku semasa geseran rolling, apabila badan sayap keras direndam dalam cecair, geseran likat nilai dicirikan oleh kelikatan medium;
    • Elastohydrodynamic. Apabila geseran dalaman dalam bahan pelincir adalah penting. Ia berlaku dengan meningkatkan kelajuan pergerakan relatif.

    Oleh kerana kerumitan proses fiziko-kimia yang berlaku di kawasan interaksi geseran, proses geseran tidak secara asasnya keterangan dengan bantuan kaedah mekanik klasik.

    Amonton undang-undang - sejuk

    Ciri utama geseran adalah Pekali geseran \ Mu.yang ditentukan oleh bahan-bahan yang mana permukaan badan-badan yang berinteraksi dibuat.

    Dalam kes yang paling mudah, daya geseran F.dan beban biasa (atau kuasa Normal reaksi) N_ {normal}Ketidaksamaan yang berkaitan

    | F | \ leqslant \ mu {n_ {normal}},

    Memohon kepada kesaksamaan hanya dengan kehadiran pergerakan relatif. Nisbah ini dipanggil undang-undang Amonton - Coulomb.

    Undang-undang Amonton - Coulomb dengan lekatan

    Bagi kebanyakan pasang bahan, nilai pekali geseran \ Mu.tidak melebihi 1 dan berada dalam lingkungan 0.1 - 0.5. Jika pekali geseran melebihi 1 (\ Mu> 1)Ini bermakna terdapat kuasa antara hubungan badan. Adhesion. N_ {adhesion}dan formula untuk mengira perubahan pekali geseran kepada

    \ Mu = \ frac {f} {n_ {normal} + n_ {adhesion}}.

    Nilai aplikasi

    Geseran dalam mekanisme dan mesin

    Dalam kebanyakan mekanisme tradisional (DVS, kereta, gear gear, dll.) Geseran memainkan peranan negatif, mengurangkan kecekapan mekanisme. Untuk mengurangkan daya geseran, pelbagai minyak dan pelincir semulajadi dan sintetik digunakan. Dalam mekanisme moden, matlamat ini juga menggunakan salutan (filem nipis) kepada butirannya. Dengan pengurangan mekanisme dan penciptaan sistem mikroelektromekanik (MEMS) dan Nanoelectromechanical Systems (NAMS) magnitud geseran berbanding dengan kuasa yang beroperasi dalam mekanisme meningkat dan menjadi sangat penting (\ Mu \ geqslant 1)Dan pada masa yang sama tidak dapat dikurangkan oleh pelincir konvensional, yang menyebabkan minat teoretikal dan praktikal yang signifikan terhadap jurutera dan saintis ke kawasan ini. Untuk menyelesaikan masalah geseran, kaedah baru penurunan dalam rangka kerja Tribologi dan Sains Permukaan dicipta ( Bahasa Inggeris. ).

    Klac dengan permukaan

    Kehadiran geseran menyediakan keupayaan untuk bergerak di permukaan. Oleh itu, apabila berjalan dengan tepat, tepat akibat geseran, tapak kaki dengan lantai berlaku, akibat dari mana penolakan lantai dan pergerakan ke hadapan. Clutch roda kereta (motosikal) dengan permukaan jalan dijamin. Khususnya, untuk meningkatkan peningkatan klac ini, bentuk baru dan jenis getah khas untuk tayar dibangunkan, dan anti-alur dipasang pada kereta lumba, lebih kuat mesin yang menekan ke trek.

    lihat juga

    Majalah.

    Kesusasteraan

    • Dreagin B. V. Apakah geseran? M.: Ed. Akademi Sains dari USSR, 1963.
    • Kravelsky I. V., Scheders V. S. Pembangunan sains geseran. Geseran kering. M.: Ed. Akademi Sains dari USSR, 1956.
    • Frolov, K.V. (Ed.) Tribologi Moden: Keputusan dan Prospek . LKI, 2008.
    • Bowden F. P., Tabor D. Geseran dan pelinciran pepejal. Oxford University Press, 2001.
    • Persson Bo N. J.: Geseran gelongsor. Prinsip dan aplikasi fizikal. Springer, 2002.
    • Popov V. L. Kontaktmechanik und reibung. Ein lehr- und anwendungsbuch von der nanotribologie bis zur simulasi numerischen , Springer, 2009.
    • Rabinowicz E. Geseran dan haus bahan. Wiley-Interscience, 1995.

    Pautan

    Angkatan geseran muncul apabila dua permukaan bersentuhan dan bergerak relatif antara satu sama lain. Proses mengkaji fizik, khususnya mekanik. Ia menganggap undang-undang asas yang boleh diterima oleh badan apabila mereka dipindahkan dan interaksi, mendapati sebab-sebab yang mempengaruhi perubahan dalam kedudukan subjek.

    Definisi dan sifat daya geseran

    Force Force F. Tr. Ia berlaku apabila anda menyentuh dua mayat. Ia mewujudkan halangan kepada pergerakan mereka.

    Punca Tentera Geseran

    Ini berlaku apabila interaksi atom dan molekul dari mana item tersebut terdiri. Oleh itu, sifat penampilannya adalah gelombang elektromagnetik. Ia bertindak dalam dua arah, diarahkan kepada kedua-dua badan.

    Dalam kes ini, nilainya dalam modul tidak berubah. Sekiranya kekuatan bertindak pada salah satu daripada dua badan yang menghubungi, maka ia memberi kesan kepada yang lain.

    Pada subjek yang tinggal tanpa pergerakan, kekuatan geseran rehat dipengaruhi. Walaupun nilainya akan melebihi campur tangan luaran, cuba mengalihkan subjek, ia tidak akan mengubah kedudukannya.

    Pasukan geseran

    Apabila magnitudnya meningkat kepada had tertentu, akan ada langkah di tempat baru. Kemudian daya geseran gelongsor muncul, arahnya bertentangan dengan anjakan subjek.

    Oleh kerana tindakan geseran, mustahil untuk bergerak selama-lamanya. Pergerakan akan berakhir selepas masa tertentu. Sekiranya daya luaran sekali lagi melebihi nilai geseran rehat, maka pergerakan itu akan disambung semula.

    Jenis daya geseran

    Jenis utama geseran:

    1. Berehat. Ia menentang faktor luaran yang cuba mengalihkan badan. Dengan ketiadaan mereka, nilainya adalah sama dengan sifar.

    2. Tergelincir. Ia secara langsung bergantung kepada pekali geseran dan nilai-nilai daya yang mana permukaan meletakkan tekanan pada badan. Arah tindakannya sentiasa berserenjang ke permukaan. Ia biasanya lebih rendah daripada daya geseran jurulatih maksimum.

    3. Rolling. Ia berlaku apabila satu badan menggulung permukaan yang lain. Sebagai contoh, apabila menghubungi roda menunggang basikal dengan mahal atau apabila mekanisme galas sedang berjalan. Ia mempunyai kesan yang lebih kecil daripada geseran slip, jika keadaan yang tinggal dianggap tidak berubah. Penemuannya telah menjadi sangat diperlukan untuk teknologi. Roda dan bahagian pusingan, berputar dan mengubah kedudukan, adalah asas banyak mekanisme dan kerja kenderaan.

    4. Menggali. Nampaknya apabila satu item mula berputar di atas permukaan yang lain.

    Jenis daya geseran

    Geseran itu sendiri mungkin beberapa jenis:

    1. Kering. Manifestasi dalam hubungan permukaan pepejal. Mereka tidak mematuhi bahan dan lapisan lain. Sifat dan kehidupan seperti itu sangat jarang berlaku.

    2. Likat. Ia juga dipanggil cecair. Ia berlaku apabila badan pepejal berinteraksi dengan cecair atau gas. Mereka boleh mengalir melewati subjek pegun. Atau ia bergerak dalam bahan cecair atau gas. Sebagai contoh, bot itu ditarik pada tali tali. Tubuh menjadikannya menavigasi lapisan atas cecair atau gas. Seolah-olah ia menariknya. Sebaliknya, ia bertindak pada lapisan lain di bawah. Lebih jauh dari badan, semakin rendah kelajuan lapisan. Ini disebabkan penurunan dalam pengaruh subjek yang kukuh. Daya geseran timbul antara lapisan, kerana badan bergerak relatif antara satu sama lain. Ia membawa kepada brek mereka, yang bermaksud ia bertindak dengan pepejal, menghentikannya. Suhu menentukan tahap kelikatan bahan. Sebagai contoh, ia berkurangan apabila minyak dipanaskan. Ia jelas kelihatan pada kerja motor kereta. Apabila kereta itu sejuk untuk masa yang lama, enjin mesti terlebih dahulu memanaskan untuk meningkatkan kelajuan putarannya. Ketagihan makanan gas. Kelikatan tumbuh dengan suhu yang semakin meningkat.

    3. Bercampur. Ia diperhatikan apabila terdapat lapisan pelincir antara badan yang bersentuhan dengan permukaan.

    Geseran likat

    Juga geseran dibahagikan kepada dalaman dan luaran. Yang terakhir berlaku apabila interaksi pepejal. Jadi anda boleh atribut geseran kering.

    Inner dicirikan oleh kelikatan. Ia berada dalam interaksi cecair atau gas yang anjakan berlaku di dalam satu badan apabila lapisan bergerak relatif kepada satu sama lain.

    Bagaimana untuk mencari kuasa geseran

    lapan belas tahun

    Untuk mencari kuasa geseran, anda perlu mengetahui koefisien geseran K, bergantung kepada sifat permukaan. Ini adalah nilai yang berterusan, nilai yang diambil dari jadual.

    Jadual pekali geseran

    Angkatan tindak balas sokongan juga diperlukan. Nilai yang dikehendaki ditentukan oleh kerja dua nilai:

    F. Tr. = K * n

    Huruf k ditunjukkan oleh pekali. Anda juga boleh memenuhi simbol μ. Ia biasanya berada dalam julat dari 0.1 hingga 1.

    Sebagai contoh, untuk bergerak getah di sepanjang asfalt kering, semasa memandu, ia berkisar antara 0.5 hingga 0.8. Dengan slaid logam di atas pokok - 0.4, besi untuk besi tuang - 0.18.

    Sokongan reaksi kuasa. Ia tidak berbeza dari jumlah graviti, bergantung kepada berat badan. Oleh itu, nilainya adalah sama dengan hasil berat badan (M) untuk mempercepatkan kejatuhan bebas (G).

    N = m * g

    Ini adalah nilai tetap 9.8 m / c². Peraturan ini bertindak apabila anda perlu berurusan dengan permukaan mendatar. Kekuatan graviti dan keseimbangan tindak balas sokongan antara satu sama lain. Oleh itu, mereka dianggap nilai yang sama.

    11111.

    Sekiranya terdapat pergerakan pada satah condong, perjalanan perubahan yang agak sedikit. Untuk subjek, kekuatan graviti dan tindak balas sokongan masih bertindak, tetapi tidak dalam satu arah.

    Apabila pengetahuan tentang sudut kecenderungan pesawat ke ufuk, formula berubah dan menjadi bentuk berikut:

    N = k * m * · g * · cosα

    Di sini adalah perlu untuk dipandu oleh fakta bahawa kosino adalah nisbah kategori bersebelahan dengan sudut ke segitiga hipotenneus. Ini adalah salah satu daripada kes-kes yang membuktikan hubungan rapat fizik dan trigonometri.

    Contoh menyelesaikan masalah

    Tugas, untuk menerapkan pengetahuan yang berkaitan dengan kekuatan geseran, akan membantu menyatukan bahan tersebut.

    Tugas. Di lantai terdapat kotak yang beratnya 7 kg. Pekali geseran di antara IT dan lantai adalah 0.3. Kepada kotak memohon kuasa sama dengan 14 N. Adakah ia bergerak dari tempat kejadian?

    900.

    Keputusan.

    Kotak adalah pada satah mendatar. Ia tertakluk kepada tindakan graviti, yang menyamakan tindak balas sokongan. Mereka diarahkan berserenjang ke kotak dan lantai. Ini bermakna untuk menentukan daya tindak balas sokongan, anda perlu melipatgandakan jisim kotak untuk mempercepatkan:

    N = m * g;

    N = 10 kg * 9.8 m / s² = 98 kg * m / s² = 98 n;

    FTr. = k * n;

    FTr. = 0.3 · * 98h = 29.4 N.

    Jawapan: Nilai yang diperolehi melebihi usaha yang dilampirkan pada kotak dari sisi, sejak 29.4 N> 14 N. Ini bermakna ia akan kekal di tempat awal.

    Angkatan geseran hadir dalam hidup sentiasa. Ia menghalang objek untuk bergerak dan menentang slip jangka panjang dan bergerak. Nilainya bergantung kepada permukaan yang mereka perlu sentuh, sifat dan ciri mereka.

    Kawasan hubungan tidak diambil kira, tetapi ia penting dalam kedudukan badan. Sebagai contoh, daya yang timbul apabila kereta bergerak di sepanjang permukaan rata berbeza dari nilai ketika bergerak melalui kawasan pergunungan, terletak pada sudut ke ufuk. Dan jika kereta terpaksa bergerak di jalan basah, nilai berubah lagi.

    Apakah daya geseran

    Badan berinteraksi antara satu sama lain dengan cara yang berbeza. Salah satu jenis interaksi adalah geseran. Sebelum berurusan dengan kehalusan geseran kering dan likat, mereka akan bertindak balas kepada dua soalan. Apakah daya geseran, dan bilakah ia berlaku?

    Apakah daya geseran?

    Daya geseran adalah daya yang timbul dalam hubungan dengan badan-badan dan menghalang mereka dengan pergerakan relatif.

    Geseran berlaku disebabkan oleh interaksi antara atom dan molekul badan apabila mereka bersentuhan dengan satu sama lain.

    Sifat kekuatan geseran adalah elektromagnetik.

    Bagi mana-mana interaksi lain, undang-undang Newton Ketiga adalah adil untuk geseran. Sekiranya pasukan geseran bertindak pada salah satu daripada dua badan interaktif, maka kekuatan yang sama dalam modul bertindak pada badan lain dalam arah yang bertentangan.

    Force geseran hujan dan daya geseran gelongsor

    Geseran kering dan likat yang berbeza, daya geseran damai, daya geseran gelongsor, geseran geseran.

    Geseran kering adalah geseran yang berlaku antara badan-badan pepejal tanpa ketiadaan lapisan cecair atau gas di antara mereka. Angkatan geseran ditujukan kepada tangen untuk menghubungi permukaan.

    Bayangkan bahawa pada badan, sebagai contoh, sebuah bar yang terletak di atas meja, terdapat beberapa daya luaran. Kekuatan ini bertujuan untuk memindahkan bar dari tempat kejadian. Walaupun badan sedang berehat, kekuatan geseran keamanan dan, sebenarnya, kuasa luaran bertindak di bar. Kekuatan geseran rehat adalah sama dengan kekuatan luaran dan mengimbanginya.

    Apabila daya luaran melebihi beberapa nilai had F. тр.max, bar itu beralih dari tempat itu. Ia juga bertindak kekuatan geseran, tetapi ini bukan lagi kekuatan geseran rehat, tetapi kuasa geseran slip. Slip Force Force diarahkan ke arah bertentangan dengan pergerakan, dan bergantung kepada kelajuan badan.

    Force geseran hujan dan daya geseran gelongsor

    Apabila menyelesaikan masalah fizikal, daya geseran slip sering diambil sama dengan kekuatan maksimum geseran rehat, dan pergantungan pada daya geseran pada kelajuan relatif pergerakan badan yang diabaikan.

    Force geseran hujan dan daya geseran gelongsor

    Angka di atas menunjukkan ciri-ciri sebenar dan ideal geseran kering. Seperti yang kita lihat, sebenarnya, daya geseran cengkaman berbeza-beza bergantung kepada kelajuan, tetapi perubahan itu tidak begitu besar supaya mereka tidak dapat diabaikan.

    Perlu guru bantuan?

    Kami menerangkan tugas - dan pakar kami akan membantu anda!

    Angkatan geseran adalah berkadar dengan kekuatan tindak balas normal sokongan.

    F. тр=F. тр.max=μN.

    Apakah pekali slip geseran?

    μ- Pekali proporsionality, yang dipanggil pekali geseran gelongsor. Ia bergantung kepada bahan-bahan badan kenalan dan sifat mereka. Pekali geseran gelongsor adalah nilai tak berdimensi yang tidak melebihi unit.

    Force geseran hujan dan daya geseran gelongsor

    Rolling geseran timbul apabila rolling tel. Biasanya, apabila menyelesaikan tugas yang mereka pengabaian.

    Geseran likat dalam cecair dan gas

    Geseran likat berlaku apabila badan-badan dalam cecair dan gas berlaku. Kekuatan geseran likat juga ditujukan kepada arah yang bertentangan dengan pergerakan badan, tetapi kekuatan geseran yang lebih kecil lebih kurang. Membebaskan rehat tidak hadir apabila geseran likat.

    Pengiraan kuasa geseran likat lebih rumit daripada pengiraan kekuatan geseran gelongsor. Pada kelajuan rendah pergerakan badan dalam cecair, daya geseran likat adalah berkadar dengan halaju badan, dan pada kelajuan tinggi - persegi kelajuan. Koefisien proporsionals bergantung kepada bentuk badan, ia juga perlu untuk mengambil kira sifat-sifat medium itu sendiri, di mana pergerakan berlaku.

    Sebagai contoh, kekuatan geseran likat di dalam air dan minyak akan berbeza, kerana cecair ini mempunyai kelikatan yang berbeza.

    Pasukan geseran - Ini adalah daya yang timbul dari pergerakan satu badan di sepanjang permukaan badan lain dan diarahkan bertentangan dengan arah pergerakan.

    Angkatan geseran melambatkan.

    Angkatan geseran selalu muncul apabila permukaan badan-badan yang bergerak bersentuhan.

    Alasan untuk geseran:

    satu. penyelewengan permukaan hubungan; 2. Dengan permukaan yang sempurna licin - tindakan tarikan molekul.

    Yyv.png.

    Besarnya daya geseran bergantung kepada:

    satu. sifat-sifat menghukum permukaan;

    2. Daya yang menekan di permukaan. Semakin banyak kuasa yang menekan badan ke permukaan, semakin banyak daya geseran.

    Giliran geseran antara permukaan yang berbeza mencirikan pekali geseran, contohnya,

    Keluli keluli - \ (0.24 \);

    Getah pada asfalt - \ (0.45 \);

    Getah pada asfalt basah - \ (0.2 \).

    Geseran adalah Berguna , sebagai contoh, tanpa geseran, kita tidak dapat membuat langkah (geseran kurang di atas ais, jadi lebih sukar untuk pergi), Kekuatan rehat geseran Membenarkan subjek kekal di tempat mereka, ia tidak membenarkan untuk menyelinap sokongan yang memegang di tapak skru dan kuku, serta benang di dalam tisu. Tanpa geseran, kereta dan basikal tidak dapat bergerak ke arah yang dikehendaki.

    Geseran meningkat menggunakan tayar musim sejuk, musim sejuk meniru pasir licin, menggunakan mekanisme gear, dan sebagainya.

    Walau bagaimanapun, geseran juga berbahaya. Ia memberi kesan kepada pemanasan dan memakai butiran mekanisme yang berkaitan.

    Fenomena ini dihapuskan menggunakan pelincir, menggantikan geseran gelongsor geseran geseran (menggunakan roda dan galas).

    Dalam arah yang bertentangan dengan pergerakan badan, daya rintangan juga sah.

    Daya timbul apabila badan bergerak dalam gas atau dalam cecair dan penggantungan pergerakan dipanggil rintangan kuasa. .

    Daya rintangan bergantung kepada:

    satu. sifat medium (di dalam air lebih sukar untuk dijalankan daripada tanah);

    2. Bentuk badan;

    3. Kelajuan pergerakan (semakin tinggi kelajuan, semakin meningkat rintangan).

    Untuk menghapuskan kuasa rintangan, badan dilampirkan bulat, rata (diselaraskan) bentuk.

    Tinggi-speedrail-1.jpg

    Bentuk yang diperkemas dari kereta api berkelajuan tinggi.

    Добавить комментарий