Kahit sa mga taon ng paaralan, sa ikapito o ikawalong baitang, nakikilala ng bawat tao ang isang bagong konsepto ng dinamikong pisika - friction. Gayunpaman, marami, nang matured, nakalimutan kung ano ang alitan at kung paano gumagana ang puwersang ito. Subukan nating unawain ang paksang ito.
Kahulugan ng konsepto
Ang
Friction ay isang phenomenon na may sumusunod na kahulugan: kapag ang dalawang katawan ay nagtagpo sa isa't isa, ang isang espesyal na interaksyon ay nabuo sa lugar ng kanilang pakikipag-ugnay, na pumipigil sa mga katawan mula sa patuloy na paggalaw sa isa't isa. Malinaw na posibleng kalkulahin ang halaga ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan na ito. Ang puwersa ng friction ay nagpapakilala sa pakikipag-ugnayang ito sa dami. Kung nagkakaroon ng friction sa pagitan ng mga matigas na katawan (halimbawa, ang pakikipag-ugnayan ng isang libro sa isang bookshelf o isang mansanas na may isang table), kung gayon ang pakikipag-ugnayang ito ay tinatawag na dry friction.
Dapat na maunawaan na ang friction ay isang puwersa na may katangiang electromagnetic. Nangangahulugan ito na ang sanhi ng puwersang ito ay ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle na bumubuo dito o sa katawan na iyon.
Ano ang friction?
Dahil sa iba't ibang bagay na umiiral sa ating mundo, magagawa momatukoy na ang bawat isa sa kanila ay may sariling istraktura at may mga indibidwal na katangian. Nangangahulugan ito na ang interaksyon sa pagitan ng iba't ibang mga item ay magkakaiba. Para sa isang tamang pag-unawa sa kakanyahan at karampatang solusyon ng maraming mga problema sa pisika, kaugalian na kondisyon na paghiwalayin ang tatlong uri ng alitan. Kaya, pag-aralan natin ang bawat isa nang hiwalay:
- Ang unang friction ay ang static friction na nangyayari kapag walang relatibong paggalaw ng dalawang katawan. Makakakita tayo ng mga halimbawa sa kanya sa lahat ng dako, dahil ang puwersang nabuo ng friction na ito ay nagpapanatili sa balanse ng mga bagay. Halimbawa, ang mga kalakal sa gumagalaw na conveyor belt, isang pako na itinusok sa dingding, o isang taong nakatayo sa sahig.
- Ang sliding friction ay may kondisyon na pangalawang friction. Ang halaga ng pag-slide ay tinukoy bilang mga sumusunod: kapag ang isang puwersa ay inilapat sa isang katawan sa equilibrium na mas malaki kaysa sa static na friction force, ang sliding friction force ay nagsisimulang kumilos, at ang katawan ay gumagalaw.
- At panghuli, rolling friction, na nagpapaliwanag sa interaksyon ng dalawang katawan, na ang isa ay gumulong sa ibabaw ng isa. Ang pagkakaiba sa rolling at sliding friction ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa anumang paggalaw, ang mga lugar ng katawan ay inilipat kasama ang haba ng contact surface, at sa halip na mga sirang intermolecular bond, ang mga bago ay nabuo. At sa kaso kapag ang gulong ay gumulong nang hindi nadudulas, ang mga molecular bond ay mas mabilis na masira kapag ang mga seksyon ng gulong ay itinaas kaysa kapag dumudulas. Lumalabas na mas mababa ang rolling friction force kaysa sa sliding force.
Saan at paano magagamit ang friction?
Ang alitan ayisang hindi mapapalitang kababalaghan, kung wala ito ay hindi natin magagawa ang mga elementarya na bagay: maglakad, umupo, o simpleng humawak ng mga bagay sa ating mga kamay. Samakatuwid, huwag maliitin ang kahalagahan ng alitan. Gaya ng sinabi ng French physicist na si Guillaume: "Kung walang friction, ang ating Earth ay walang kahit isang pagkamagaspang, ito ay magiging tulad ng isang likidong patak."
Marahil ang pinakamagandang halimbawa na pinakatumpak na nagpapakita ng friction ay ang pagpapatakbo ng isang gulong. Kahit noong unang panahon, napansin na ang mga puwersa ng rolling friction ay mas mababa kaysa sa mga puwersa ng sliding friction. Ito ay ang hindi maikakaila na mga benepisyo ng rolling friction na naging sanhi ng mga tao na maglagay ng mga troso o roller upang ilipat ang mabibigat at malalaking kargada. Sa paglipas ng panahon, napabuti ng mga tao ang kanilang kaalaman sa mga kamangha-manghang katangian ng rolling friction, naobserbahan ang paggalaw ng mga bagay sa ilalim ng impluwensya ng friction forces, at sa wakas ay naimbento ang gulong! Sa modernong mundo, imposibleng isipin ang buhay nang walang mga hindi mapapalitang bahagi na ito, dahil ang mga gulong ang pangalawang "engine" ng anumang sasakyan!
Paano kalkulahin ang halaga ng friction force?
Tulad ng ibang puwersa, ang friction force ay may mga integer value. Upang tumpak na matukoy kung gaano karaming puwersa ang kinakailangan para sa paggalaw o iba pang mga uri ng trabaho, kinakailangang kalkulahin ang static friction force. Karaniwang ginagawa ito ng mga inhinyero kapag, halimbawa, nagtatayo sila ng mga pabrika o nag-imbento ng mga bagong device. Gayunpaman, kahit na ang mga ordinaryong mag-aaral ay nahaharap sa ilang mga gawain kung saan kinakailangan upang kalkulahin ang puwersa ng friction. Kaya upang mabilang itovalue, kailangan mo lang gumamit ng simpleng formula: Ffriction=KN, kung saan ang k ay ang coefficient ng friction. Ang halaga ng lahat ng mga coefficient ay palaging nakasalalay sa ibabaw ng bagay kung saan gumagalaw o nakikipag-ugnayan ang katawan. Ang ibig sabihin ng "N" sa aming formula ay ang puwersa ng reaksyon ng suporta sa katawan. Pangunahing nakasalalay ito sa masa ng katawan na nakikipag-ugnayan sa ibabaw ng suporta.
Kalkulahin ang halaga ng puwersa sa problema
Ipagpalagay na ang katawan ng mass m=3 kg ay nasa isang pahalang na tabla. Ang koepisyent ng friction sa pagitan ng wooden board at ng katawan ay 0.3 Paano malalaman ang halaga ng friction force? Ito ay napaka-simple, ang kailangan mo lang gawin ay isaksak ang aming mga halaga sa formula. Kailangan mo lamang isaalang-alang na ang N sa kasong ito ay katumbas ng bigat ng katawan (ayon sa ika-3 batas ni Newton). Kaya, ang gustong puwersa ay (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
