Ang Friction ay ang puwersang sumasalungat sa paggalaw ng isang bagay. Upang ihinto ang isang gumagalaw na bagay, ang puwersa ay dapat kumilos sa kabaligtaran ng direksyon sa direksyon ng paggalaw. Halimbawa, kung itulak mo ang isang bola na nakahiga sa sahig, ito ay gagalaw. Ang lakas ng tulak ay nagpapalipat nito sa ibang lugar. Unti-unting bumagal ang bola at huminto sa paggalaw. Ang puwersa na sumasalungat sa paggalaw ng isang bagay ay tinatawag na friction. Sa kalikasan at sa teknolohiya, napakaraming halimbawa ng paggamit ng puwersang ito.
Mga uri ng friction
May iba't ibang uri ng friction:
Ang isang skate blade na gumagalaw sa yelo ay isang halimbawa ng pagdulas. Habang ang skater ay gumagalaw sa paligid ng rink, ang ilalim ng mga skate ay dumadampi sa sahig. Ang pinagmulan ng friction ay ang contact sa pagitan ng ibabaw ng talim at ng yelo. Tinutukoy ng bigat ng isang bagay at ang uri ng ibabaw na ginagalaw nitoang dami ng slip (friction) sa pagitan ng dalawang bagay. Ang isang mabigat na bagay ay nagbibigay ng higit na presyon sa ibabaw na ito ay dumudulas, kaya magkakaroon ng mas maraming sliding friction. Dahil ang friction ay dahil sa mga kaakit-akit na pwersa sa pagitan ng mga ibabaw ng mga bagay, ang dami ng friction ay depende sa mga materyales ng dalawang nakikipag-ugnayan na mga bagay. Subukang mag-skating sa isang makinis na lawa at mas madali kang mag-skate kaysa mag-skate sa isang magaspang na kalsada
- Resting friction (cohesion) - ang puwersa na nangyayari sa pagitan ng 2 magkadikit na katawan at pinipigilan ang paglitaw ng paggalaw. Halimbawa, upang ilipat ang isang aparador, martilyo ng isang kuko o itali ang mga sintas ng sapatos, kailangan mong pagtagumpayan ang puwersa ng pagdirikit. Maraming katulad na halimbawa ng alitan sa kalikasan at teknolohiya.
- Kapag nagbibisikleta ka, ang contact sa pagitan ng gulong at kalsada ay isang halimbawa ng rolling friction. Kapag gumulong ang isang bagay sa ibabaw, ang puwersa na kinakailangan upang madaig ang rolling friction ay mas mababa kaysa sa kinakailangan upang madaig ang pag-slide.
Kinetic friction
Nang itinulak mo ang libro sa mesa at lumipat ito sa isang tiyak na distansya, naranasan nito ang friction ng mga gumagalaw na bagay. Ang puwersang ito ay kilala bilang ang kinetic friction force. Ito ay kumikilos sa isang ibabaw ng isa pa kapag ang dalawang ibabaw ay kumakapit sa isa't isa dahil ang isa o parehong mga ibabaw ay gumagalaw. Kung maglalagay ka ng mga karagdagang aklat sa ibabaw ng unang aklat upang mapataas ang normal na puwersa, ang kinetic friction force ay magigingdagdagan.
May sumusunod na formula: Ffriction=ΜFn. Ang puwersa ng kinetic friction ay katumbas ng produkto ng coefficient ng kinetic friction at ng normal na puwersa. Mayroong isang linear na relasyon sa pagitan ng dalawang puwersang ito. Iniuugnay ng koepisyent ng kinetic friction ang frictional force sa normal na puwersa. Dahil ito ay puwersa, ang yunit para sa pagsukat nito ay Newton.
Static friction
Isipin na sinusubukan mong itulak ang isang sofa sa sahig. Pinindot mo ito ng kaunting puwersa, ngunit hindi ito gumagalaw. Ang static friction force ay kumikilos bilang tugon sa puwersa, sa pagtatangkang maging sanhi ng paggalaw ng isang nakatigil na bagay. Kung walang ganoong puwersa sa bagay, ang static friction force ay zero. Kung may puwersang sumusubok na magdulot ng paggalaw, ang pangalawa ay tataas sa pinakamataas na halaga nito bago ito madaig, at magsisimula ang paggalaw.
Formula para sa view na ito: Ffriction=ΜsFn. Ang static friction force ay mas mababa sa o katumbas ng produkto ng static friction coefficient Μ (s) at ang normal na puwersa F (n). Sa halimbawa ng sofa, binabalanse ng maximum static friction force ang puwersa ng taong nagtutulak dito hanggang sa magsimulang gumalaw ang sofa.
Pagsukat ng mga friction coefficient
Ano ang tumutukoy sa puwersa ng friction? Sa kalikasan at teknolohiya, ang mga materyales kung saan ginawa ang mga ibabaw ay gumaganap ng isang tiyak na papel. Halimbawa, isipin na subukang maglaro ng basketball habang nakasuot ng medyas sa halip na mga sapatos na pang-atleta. Maaaringmakabuluhang pinalala ang iyong mga pagkakataong manalo. Nakakatulong ang sapatos na magbigay ng lakas na kailangan para makapagpreno at mabilis na magpalit ng direksyon habang tumatakbo sa ibabaw. Mas maraming alitan sa pagitan ng iyong sapatos at basketball court kaysa sa pagitan ng iyong medyas at isang makintab na sahig na gawa sa kahoy.
Iba't ibang coefficient ang nagpapakita kung gaano kadaling dumausdos ang isang bagay sa isa pa. Ang kanilang mga eksaktong sukat ay medyo sensitibo sa mga kondisyon sa ibabaw at natutukoy sa eksperimentong paraan. Ibang-iba ang kilos ng mga basang ibabaw kaysa sa mga tuyong ibabaw.
Physics: ang puwersa ng friction sa kalikasan at teknolohiya
Nakararanas ka ng alitan sa lahat ng oras at dapat kang matuwa na posible ito. Ang puwersang ito ay nakakatulong upang mapanatili ang mga nakatigil na bagay sa lugar, at ang isang tao ay hindi nahuhulog kapag naglalakad. Ano ang friction? Sa kalikasan at teknolohiya, makikita ang mga halimbawa sa bawat hakbang. Maaaring hindi mo ito napagtanto, ngunit pamilyar ka na sa kapangyarihang ito. Ito ay nangyayari sa kabilang direksyon ng paggalaw, at dahil dito, ito ay isang puwersa na nakakaapekto sa paggalaw ng mga bagay.
Kapag inilipat mo ang kahon sa sahig, ang friction ay gagana laban sa kahon sa tapat ng direksyon ng kahon. Habang naglalakad ka pababa ng bundok, ang alitan ay gumagana laban sa iyong pababang paggalaw. Kapag inilapat mo ang preno sa isang kotse at patuloy na gumagalaw nang ilang sandali, ang friction ay gagana laban sa iyong direksyon ng pag-slide, na tumutulong sa kalaunan na ihinto ang pagkadulas nang tuluyan.
Kapag ang dalawang bagay ay "nagkuskos" sa isa't isa, nakatakda ang mga puwersaatraksyon sa pagitan ng mga molekula ng mga bagay, na nagiging sanhi ng alitan. Sa kalikasan at teknolohiya, maaari itong mangyari sa pagitan ng halos anumang yugto ng bagay - mga solido, likido at mga gas. Nagaganap ang friction sa pagitan ng dalawang bagay, tulad ng isang kahon at isang sahig, ngunit maaari ding mangyari sa pagitan ng isda at tubig kung saan sila lumalangoy, at mga bagay na nahuhulog sa hangin. Ang alitan dahil sa hangin ay may espesyal na pangalan: air resistance.
Ang papel ng alitan sa kalikasan, teknolohiya, buhay
Ang alitan ay isang mahalagang bahagi ng karanasan ng tao. Kailangan natin ng traksyon para maglakad, tumayo, magtrabaho at sumakay. Kasabay nito, kailangan natin ng enerhiya upang mapagtagumpayan ang paglaban sa paggalaw, kaya ang sobrang alitan ay nangangailangan ng labis na enerhiya upang magawa ang trabaho, na nagreresulta sa kawalan ng kakayahan. Sa ika-21 siglo, nahaharap ang sangkatauhan sa kambal na hamon ng kakulangan sa enerhiya at pag-init ng mundo mula sa pagkasunog ng mga fossil fuel. Kaya, ang kakayahang kontrolin ang friction ay naging pangunahing priyoridad sa mundo ngayon. Gayunpaman, marami pa rin ang kulang sa pag-unawa sa pangunahing katangian ng friction.
Ang alitan sa kalikasan at teknolohiya (physics) ay palaging paksa ng pag-usisa. Ang masinsinang pag-aaral ng pinagmulan ng puwersang ito ay nagsimula noong ika-16 na siglo, kasunod ng gawaing pangunguna ni Leonardo da Vinci. Gayunpaman, ang pag-unlad sa pag-unawa sa likas na katangian nito ay naging mabagal, na hinadlangan ng kakulangan ng instrumento para sa tumpak na pagsukat. Ang mapanlikhang mga eksperimento na isinagawa ng siyentipikong si Coulomb at ng iba pa ay nagbigay ng mahalagang impormasyon upang ilatag ang pundasyon para sa pag-unawa. Simula noong huling bahagi ng 1800s at maagaLumitaw ang mga steam engine, lokomotibo, at pagkatapos ay mga eroplano noong 1900s. Gayundin, ang paggalugad sa kalawakan ay nangangailangan ng malinaw na pag-unawa sa friction at ang kakayahang kontrolin ito.
Nagawa ang makabuluhang pag-unlad sa kung paano ilapat at kontrolin ang friction sa teknolohiya ng kalikasan, sa pang-araw-araw na buhay, sa pamamagitan ng pagsubok at pagkakamali. Sa simula ng ika-21 siglo, lumitaw ang isang bagong dimensyon ng nano-scale friction dahil sa paggamit ng mga nano-technologies. Ang pag-unawa ng tao sa atomic at molecular friction ay mabilis na lumalawak. Ngayon, ang kahusayan sa enerhiya at paggawa ng nababagong enerhiya ay nangangailangan ng agarang atensyon habang nagsusumikap ang agham na bawasan ang mga carbon emissions. Ang kakayahang kontrolin ang alitan ay nagiging isang mahalagang hakbang sa paghahanap ng mga napapanatiling teknolohiya. Iyon ang tagapagpahiwatig ng kahusayan ng enerhiya. Kung posible na bawasan ang hindi kinakailangang pagkawala ng enerhiya at pataasin ang kasalukuyang kahusayan sa enerhiya, magbibigay ito ng oras upang bumuo ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.
Mga halimbawa ng alitan sa buhay
Ang friction ay isang puwersang lumalaban. Pinipigilan nito ang paggalaw ng isa pang bagay sa pamamagitan ng paglalapat ng ilang puwersa. Ngunit saan nanggagaling ang kapangyarihang ito? Una, ito ay nagkakahalaga ng simulang isaalang-alang ito mula sa antas ng molekular. Ang alitan na nakikita natin sa pang-araw-araw na buhay ay maaaring sanhi ng pagkamagaspang sa ibabaw. Ito ang pinaniniwalaan ng mga siyentipiko sa mahabang panahon bilang pangunahing dahilan ng paglitaw nito.
Ang pinakasimpleng halimbawa ng friction sa kalikasan at teknolohiya ay ang mga sumusunod:
- Kapag naglalakad, pinipilit iyon ng frictionnakakaapekto sa nag-iisa, binibigyan tayo ng pagkakataong sumulong.
- Ang hagdan na nakasandal sa dingding ay hindi nahuhulog sa sahig.
- Mga taong nagtali ng kanilang mga sintas ng sapatos.
- Kung wala ang puwersa ng friction, ang mga sasakyan ay hindi makakapagmaneho hindi lamang pataas, kundi pati na rin sa patag na kalsada.
- Sa kalikasan, tinutulungan nito ang mga hayop na umakyat sa mga puno.
Maraming ganoong punto, mayroon ding mga kaso kung saan ang puwersang ito, sa kabaligtaran, ay maaaring makagambala. Halimbawa, para mabawasan ang friction, binibigyan ang isda ng espesyal na lubricant, salamat sa kung saan, pati na rin ang streamline na hugis ng katawan, maaari silang gumalaw nang maayos sa tubig.
