वापस स्कूल के वर्षों में, सातवें या आठवें मेंकक्षा में, प्रत्येक व्यक्ति गतिशील भौतिकी की एक नई अवधारणा से परिचित हो जाता है - घर्षण। हालांकि, बड़े हो रहे कई लोग यह भूल जाते हैं कि घर्षण क्या है और यह बल कैसे काम करता है। आइए इस विषय को समझने की कोशिश करते हैं।
एक अवधारणा की परिभाषा
घर्षण एक घटना है जिसमें शामिल हैनिम्नलिखित अर्थ: जब दो शरीर एक दूसरे के संपर्क में आते हैं, तो उनके संपर्क के स्थान पर एक विशेष संपर्क बनता है, जो निकायों को एक दूसरे के सापेक्ष आगे बढ़ने से रोकता है। यह स्पष्ट है कि इन निकायों की बातचीत के मूल्य की गणना की जा सकती है। घर्षण बल मात्रात्मक रूप से इस अंतःक्रिया को सटीक रूप से दर्शाता है। यदि ठोस पदार्थों के बीच घर्षण होता है (उदाहरण के लिए, बुकशेल्फ़ या टेबल के साथ एक सेब के साथ एक किताब की बातचीत), तो इस बातचीत को शुष्क घर्षण कहा जाता है।
यह समझा जाना चाहिए कि घर्षण एक बल है जिसमेंविद्युत चुम्बकीय प्रकृति। इसका अर्थ है कि इस बल का कारण इस या उस पिंड को बनाने वाले कणों के बीच परस्पर क्रिया है।
घर्षण क्या है?
हमारी दुनिया में मौजूद विविधता के कारणवस्तुओं को निर्धारित किया जा सकता है कि उनमें से प्रत्येक की अपनी संरचना है और व्यक्तिगत गुण हैं। इसका मतलब है कि विभिन्न वस्तुओं के बीच की बातचीत अलग-अलग होगी। भौतिकी में कई समस्याओं के सार और सक्षम समाधान की सही समझ के लिए, पारंपरिक रूप से तीन प्रकार के घर्षण को विभाजित करने की प्रथा है। तो, आइए प्रत्येक का अलग-अलग विश्लेषण करें:
- पहला घर्षण स्थैतिक घर्षण है जो तब होता है जबदो निकायों के सापेक्ष आंदोलन की अनुपस्थिति। इसके उदाहरण हम 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 लगी कील, या फर्श पर खड़ा व्यक्ति।
- सर्पी घर्षण - यह सशर्त रूप से दूसरा घर्षण है।फिसलने का मान इस प्रकार निर्धारित किया जाता है: जब एक बल को संतुलन में शरीर पर लगाया जाता है, जो कि आराम से घर्षण बल से अधिक होता है, तो फिसलने वाला घर्षण बल कार्य करना शुरू कर देता है, और शरीर अपने स्थान से हिल जाता है।
- आखिरकार, रोलिंग घर्षणदो निकायों की परस्पर क्रिया की व्याख्या करते हुए, एकजो दूसरे की सतह पर लुढ़कता है। रोलिंग और स्लाइडिंग घर्षण में अंतर इस तथ्य से समझाया गया है कि किसी भी आंदोलन के साथ शरीर के क्षेत्र संपर्क सतह की लंबाई के साथ स्थानांतरित हो जाते हैं, और टूटे हुए अंतर-आणविक बंधनों के बजाय, नए बनते हैं। और मामले में जब पहिया बिना फिसले लुढ़कता है, तो पहिया के वर्गों को फिसलने की तुलना में बहुत तेजी से उठाने पर आणविक बंधन टूट 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 अपूरणीय घटना है, जिसके बिना हमबुनियादी चीजें करने में सक्षम नहीं होंगे: चलना, बैठना या वस्तुओं को अपने हाथों में पकड़ना। इसलिए, घर्षण के महत्व को कम मत समझो। जैसा कि फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी गिलाउम ने कहा: "यदि 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 हैघर्षण की विशेषता है, पहिया का काम है। प्राचीन काल में भी, यह देखा गया था कि रोलिंग घर्षण की ताकतें फिसलने वाले घर्षण की ताकतों की तुलना में बहुत कम होती हैं। यह रोलिंग घर्षण के निर्विवाद लाभ हैं जिसके कारण लोग भारी और भारी भार को स्थानांतरित करने के लिए लॉग या रोलर्स का उपयोग करते हैं। 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 को देखा और अंत में पहिया 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 मूल्य की गणना कैसे करें?
किसी भी अन्य बल की तरह, घर्षण बल में होता हैपूर्णांक मान। गति 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। यह आमतौर पर इंजीनियरों द्वारा किया जाता है, उदाहरण के लिए, वे कारखाने बनाते हैं या नए उपकरणों का आविष्कार करते हैं। हालांकि, सामान्य स्कूली बच्चों को भी कुछ कार्यों का सामना करना पड़ता है जहां 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: Fटकराव = K * N, जहाँ k घर्षण का गुणांक है।सभी गुणांकों का मान हमेशा उस वस्तु की सतह पर निर्भर करता है जिसके साथ शरीर चलता है या उसके साथ बातचीत करता है। हमारे सूत्र में "एन" का अर्थ है शरीर पर समर्थन की प्रतिक्रिया का बल। यह मुख्य रूप से शरीर के वजन पर निर्भर करता है, जो समर्थन सतह के संपर्क में है।
हम समस्या में बल के मान की गणना करते हैं
मान लीजिए m = 3 kg के द्रव्यमान वाला एक पिंड पर स्थित हैक्षैतिज चॉकबोर्ड। लकड़ी के बोर्ड और शरीर के बीच घर्षण का गुणांक 0.3 है। आप घर्षण बल का मान कैसे ज्ञात करते हैं? यह बहुत आसान है, आपको बस हमारे मूल्यों को सूत्र में बदलने की जरूरत है। आपको बस इस बात का ध्यान रखना है कि इस मामले में N शरीर के वजन के बराबर है (न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार)। तो, आवश्यक बल है (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0.3 = 9 एच।
