MəZmun

• Addımlamaq
• Metod 2-dən 1: Daha kobud bir səth yaratmaq
• Metod 2-dən 2: Bir maye və ya qazdakı müqaviməti artırın
• Xəbərdarlıqlar

Heç düşündünüzmü, əllərinizi sürətlə sürtdüyünüzdə niyə isinir və ya niyə iki çubuğu bir-birinə sürtərək atəşə başlaya bilərsiniz? Cavab sürtünmədir! İki səth bir-birinə sürtdükdə, mikroskopik səviyyədə bir-birlərinin hərəkətinə qarşı duracaqlar. Bu müqavimət, istilik şəklində enerji istehsal edəcəkdir ki, bu da əllərinizi istilənmək, atəş açmaq və s. Üçün istifadə edə bilərsiniz. Sürtünmə nə qədər çox olarsa, bir o qədər çox enerji sərbəst buraxılacaqdır, buna görə də iki hərəkət edən arasında sürtünməni necə artıracağınızı bilin. mexaniki sistemdəki hissələr əsasən çox istilik istehsal etmə imkanı verir!

Addımlamaq

Metod 2-dən 1: Daha kobud bir səth yaratmaq

1. Daha çox "kobud" və ya yapışqan əlaqə nöqtələri yaradın. İki material sürüşdükdə və ya bir-birinə sürtdükdə üç şey ola bilər: kiçik künclər, çatlar və səthdəki düzensizliklər tutula bilər; hərəkətə cavab olaraq bir və ya hər iki səth deformasiya ola bilər; və nəticədə istənilən səthdəki atomlar bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqəyə girə bilər. Praktik məqsədlər üçün bunların üçünün də eynisi var: sürtünmə yaradın. Aşındırıcı (zımpara kimi), deformasiya olunmuş (kauçuk kimi) və ya yapışqan (yapışqan və s.) Səthləri seçmək sürtünməni artırmaq üçün asan bir yoldur.
   • Texniki dərsliklər və oxşar mənbələr sürtünməni artırmaq üçün istifadə olunan materialların seçilməsində böyük köməkçi ola bilər. Əksər standart tikinti materialları bilinən bir "sürtünmə əmsalı" na malikdir - yəni digər səthlərlə birlikdə nə qədər sürtünmə yarandığının ölçüsüdür. Yalnız bir neçə məlum material üçün sürtünmə əmsalı aşağıda verilmişdir (daha yüksək bir dəyər daha yüksək sürtünmə olduğunu göstərir):
   • Alüminium üzərində alüminium: 0.34
   • Taxta ağac: 0.129
   • Rezin üzərində quru beton: 0.6-0.85
   • Rezin üzərində nəm beton: 0.45-0.75
   • Buz üzərində buz: 0.01
2. İki səthi daha da itələyin. Fizikada əsas bir tərif, bir cismin yaşadığı sürtünmənin normal qüvvə ilə mütənasib olduğunu bildirir (məqsədimiz üçün bu qüvvə cismin digərinə itələdiyi gücə bərabərdir). Bu o deməkdir ki, səthlər daha çox qüvvə ilə birləşdirildiyi təqdirdə iki səth arasındakı sürtünmə artırıla bilər.
   • Əyləc disklərindən (məsələn, avtomobildə və ya velosipeddə olanlar) istifadə etmisinizsə, bu prinsipi əməldə gördünüz. Bu vəziyyətdə, əyləclərə basaraq bir sıra sürtünmə yaradan bloklar təkərlərə yapışdırılan metal disklərə qarşı itələnir. Əyləcləri nə qədər sıxsanız, bloklar disklərə o qədər bərk basılacaq və daha çox sürtünmə olacaqdır. Bu, vasitəni tez bir zamanda dayandırmağa imkan verir, həm də çox istilik ayırır, bu səbəbdən də əyləc sistemləri ağır əyləcdən sonra tez-tez çox isti olur.
3. Hər hansı nisbi hərəkəti dayandırın. Bu o deməkdir ki, bir səth digərinə nisbətən hərəkət edirsə, onu dayandırırsınız. İndiyə qədər diqqətimizi cəmləşdirmişik dinamik (və ya "sürüşmə") sürtünmə - iki cisim və ya səth bir-birinə sürtəndə meydana gələn sürtünmə. Əslində bu sürtünmə forması fərqlidir statik sürtünmə - bir cisim başqa bir cismə qarşı hərəkət etməyə başladıqda meydana gələn sürtünmə. Əslində, iki cisim arasındakı sürtünmə bir-birinə qarşı hərəkət etməyə başladıqda daha çox olur. Hərəkətdə olduqdan sonra sürtünmə azalır. Ağır bir cismi saxlamaqdansa onu hərəkətə gətirməyin çətin olmasının səbəblərindən biridir.
   • Statik və dinamik sürtünmə arasındakı fərqi müşahidə etmək üçün aşağıdakı sadə təcrübəni sınayın: Evinizdəki hamar bir yerə bir kreslo və ya digər mebel qoyun (xalçanın və ya xalçanın üstündə deyil). Mebelin alt hissəsində qoruyucu "saplamalar" və ya yerə sürüşməyi asanlaşdıracaq hər hansı digər material olmadığından əmin olun. Mebelləri sınayın yalnız kifayət qədər güclü itələyin ki, hərəkətə başlayır. Diqqət etməlisiniz ki, mebel hərəkətə gəldikdən sonra dərhal itələmək çox asanlaşır. Bunun səbəbi mebel və döşəmə arasındakı dinamik sürtünmənin statik sürtünmədən daha kiçik olmasıdır.
4. Səthlər arasındakı mayeləri çıxarın. Yağ, yağ, neft jeli və s. Kimi mayelər cisimlər və səthlər arasındakı sürtünməni əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Bunun səbəbi, iki bərk cisim arasındakı sürtünmə ümumiyyətlə qatı maddələr ilə aradakı bir maye arasındakı sürətdən daha yüksəkdir. Sürtünməni artırmaq üçün yalnız "quru" hissələri sürtünməyə səbəb olmaqla, mümkün olan bütün mayeləri tənlikdən çıxara bilərsiniz.
   • Mayelərin sürtünməni nə dərəcədə azalda biləcəyinə dair bir fikir əldə etmək üçün aşağıdakı sadə təcrübəni sınayın: Soyuqdursa və istilənmək istəyirsinizsə əllərinizi bir-birinizə sürtün. Sürtünmədən isti olduqlarını dərhal fərq etməlisiniz. Sonra ovuclarınıza kifayət qədər miqdarda losyon qoyun və eyni şeyi yenidən etməyə çalışın. Əllərinizi tez bir-birinə sürtmək daha asan olmalı, eyni zamanda daha az qızdıqlarını da görərsiniz.
5. Sürüşən sürtünmə yaratmaq üçün təkərləri və ya daşıyıcıları çıxarın. Təkərlər, daşıyıcılar və digər "yuvarlanan" obyektlər yayma sürtünmə adlanan xüsusi bir sürtünmə növü yaşayır. Bu sürtünmə, eyni cismin yer üzərində sürüşdürülməsindən yaranan sürtünmədən demək olar ki, həmişə azdır. - Bu səbəbdən bu cisimlər yuvarlanmağa meyl edir və yerə sürüşmürlər. Mexanik bir sistemdəki sürtünməni artırmaq üçün təkərləri, daşıyıcıları və s. Sökə bilərsiniz ki, hissələri yuvarlanmasın, bir-birinə sürüşsün.
   • Məsələn, ağır bir yükü bir vaqonda yerdən çəkməklə bir arabadakı ekvivalent çəkiyə qarşı fərqi nəzərdən keçirək. Bir vaqonun təkərləri var, buna görə də sürüşmə sürtünməsi çox olarkən yer üzündə sürünən arabadan daha çox çəkmək asandır.
6. Özlülüyü artırın. Sürtünmə yarada biləcək tək şey qatı obyektlər deyil. Maye maddələr (sırasıyla su və hava kimi mayelər və qazlar) da sürtünmə yarada bilər. Bir mayenin bərk cisimdən keçəndə yaratdığı sürtünmə miqdarı bir neçə amildən asılıdır. Nəzarət etmək asan olanlardan biri viskozitedir - ümumiyyətlə "qalınlıq" adlanır. Ümumiyyətlə, özlülüyü yüksək olan mayelər (bunlar "qalın", "yapışqan" və s.) Daha az viskoz olan mayelərdən daha çox sürtünməyə səbəb olur ("hamar" və "maye" dir).
   • Məsələn, samanın arasından suyu üfürdüyünüzə qarşı bal səpdiyiniz zaman səy göstərəcəyiniz fərqi düşünün. Su çox viskoz deyil və saman vasitəsilə asanlıqla hərəkət edəcəkdir. Balın samanla üfürülməsi çox çətindir. Bunun səbəbi, balın yüksək viskozitesinin saman kimi dar bir borudan üfürülməsində çox müqavimət və sürtünmə yaratmasıdır.

Metod 2-dən 2: Bir maye və ya qazdakı müqaviməti artırın

1. Mayenin viskozitesini artırın. Bir cismin keçdiyi mühit cisim üzərində bir qüvvə tətbiq edir, bütövlükdə cisim üzərində sürtünmə qüvvəsini ləğv etməyə çalışır. Bir maye nə qədər sıxdırsa (və bu səbəbdən daha viskozdursa), bir cisim müəyyən bir qüvvənin təsiri altında həmin mayedən daha yavaş hərəkət edəcəkdir. Məsələn: bir mərmər havadan suya nisbətən daha sürətli və şərbətdən daha sürətli su ilə düşəcəkdir.
   • Əksər mayelərin viskozitesi temperaturu aşağı salmaqla artırıla bilər. Məsələn: mərmər soyuq şərbətdən otaq temperaturundakı şərbətdən daha yavaş düşür.
2. Havaya məruz qalan ərazini artırın. Yuxarıda göstərildiyi kimi, su və hava kimi maye maddələr qatı maddələrdən keçəndə sürtünmə yarada bilər. Bir cisimin maye bir maddə boyunca hərəkət edərkən yaşadığı sürtünmə qüvvəsinə müqavimət deyilir (mühitdən asılı olaraq buna "hava müqaviməti", "su müqaviməti" və s. Adlanır) Müqavimət xüsusiyyətlərindən biri də cisimdir daha böyük bir kəsiklə - yəni maye boyunca hərəkət edərkən daha böyük profilli bir obyekt - daha çox müqavimət göstərir. Bu, mayenin itələməsi üçün daha çox səth verir və bu, hərəkət edərkən cisimdəki sürtünməni artırır.
   • Tutaq ki, hər bir çınqıl və bir vərəq bir qram ağırlığında. Hər ikisinin də eyni vaxtda düşməsinə icazə versək, çınqıl düz aşağı düşəcək, kağız vərəqi yavaşca fırlanacaq. Hava müqavimətini hərəkətdə gördüyünüz yerdir - hava kağızın geniş, geniş səthinə qarşı itələyir və müqavimət yaradır və kağız nisbətən dar bir kəsiyi olan çınqıldan daha yavaş yıxılır.
3. Daha çox müqavimət göstərən bir forma seçin. Bir obyektin kəsiyi yaxşı olsa da ümumi bir müqavimət ölçüsünün göstəricisidir, əslində müqavimət hesablamaları çox daha mürəkkəbdir. Fərqli formalar keçdikləri mayelərdə fərqli şəkildə davranırlar - bu, bəzi formaların (məsələn, düz plitələr) eyni materialdan hazırlanan digərlərinə (məsələn, kürələrə) nisbətən daha davamlı olması deməkdir. Hava müqavimətinin nisbi böyüklüyü ölçüsünə "sürüşmə əmsalı" da deyildiyi üçün, böyük bir hava müqavimətinə sahib formaların daha yüksək sürət əmsalı olduğu deyilir.
   • Məsələn, təyyarənin qanadlarını düşünək. Təyyarənin tipik bir qanadının formasına a deyilir airfoil. Bu hamar, dar və yuvarlaq forma havada asanlıqla hərəkət edir. Süründürmə əmsalı çox aşağıdır - 0,45. Digər tərəfdən bir qanadın iti bucaqlara sahib olduğunu, blok şəklində olduğunu və ya prizmaya bənzədiyini düşünə bilərsiniz. Bu qanadlar uçuşda çox müqavimət yaratdıqları üçün daha çox sürtünmə yaradır. Beləliklə prizmalar qanad profillərindən daha çox sürükləmə əmsalı var - təxminən 1.14.
4. Obyekti daha az asanlaşdırın. Müxtəlif formaların fərqli sürtünmə əmsalı ilə əlaqəli başqa bir fenomen, daha böyük, daha çox kvadrat "örtüklü" obyektlərin ümumiyyətlə digər obyektlərdən daha çox sürət yaratmasıdır. Bu obyektlər kobud, düz xətlərdən ibarətdir və ümumiyyətlə arxaya doğru daralmırlar. Digər tərəfdən, aerodinamik cisimlər daha çox yuvarlaqlaşdırılır və arxa tərəfə bükülür - balığın bədəni kimi.
   • Məsələn, onilliklər əvvəlki tiplə müqayisədə orta ailə avtomobilinin bu gün dizaynı. Keçmişdə avtomobillər daha bloklu və daha düz və düzbucaqlı xətlərə sahib idilər. Bu gün əksər ailə avtomobilləri daha çox aerodinamikdir və böyük ölçüdə yumşaq şəkildə yuvarlaqlaşdırılıb. Bu məqsədyönlü şəkildə edilir - aerodinamik bir forma, avtomobilin daha az süründürmə keçirməsi, motorun avtomobili hərəkət etdirmək səyini azaltması (və qaz məsafəsini azaltması) deməkdir.
5. Daha az havanın keçməsinə imkan verən materialdan istifadə edin. Bəzi materiallar maye və qazların keçməsinə imkan verir. Başqa sözlə, mayenin keçməsi üçün deşiklər var. Bu, mayenin itələdiyi cismin səthinin daha kiçik olmasını təmin edir, buna görə də az müqavimət var.Deliklər mikroskopik olsa belə bu xüsusiyyət qüvvədə qalır - dəliklər maye / havanın keçməsinə imkan verəcək qədər böyük olduqda, müqavimət azalacaq. Buna görə çoxlu hava müqaviməti yaratmaq və bununla da birinin və ya bir şeyin düşmə sürətini azaltmaq üçün hazırlanmış paraşütlər pambıq və ya qəhvə filtrlərindən deyil, güclü, yüngül ipəkdən və ya neylondan hazırlanır.
   • Bu xüsusiyyətə əməldə bir nümunə vermək üçün, stolüstü tennis yarasa içərisində bir neçə delik açdığınız zaman nə olacağını düşünün. Daha sonra avarın sürətlə hərəkət etdirilməsi çox asanlaşır. Çuxurlar, avar yellənərkən havanın keçməsinə imkan verir ki, bu da müqaviməti xeyli azaldır və avarın daha sürətli hərəkət etməsinə imkan verir.
6. Obyektin sürətini artırın. Nəhayət, bir cisim şəklindən və hansı materialdan keçirildiyindən asılı olmayaraq, daha sürətli hərəkət etdikdə qarşılaşdığı müqavimət hər zaman artacaqdır. Bir obyekt nə qədər sürətli hərəkət edərsə, bir o qədər çox maye hərəkət etməli olacaq və bu da müqaviməti artırır. Çox yüksək sürətlə hərəkət edən cisimlər yüksək müqavimət səbəbindən çox yüksək sürtünmə yaşaya bilər, buna görə də bu cisimlər ümumiyyətlə orada düzəldiləcək və ya əksinə müqavimət qüvvəsi səbəbiylə parçalanacaq.
   • Soyuq Müharibə dövründə inşa edilmiş təcrübəli bir casus təyyarəsi olan Lockheed SR-71 "Blackbird" i düşünək. Mach 3.2-dən çox sürətlə uça bilən Blackbird, aerodinamik dizaynına baxmayaraq, bu yüksək sürətlərdə həddindən artıq müqavimətlə qarşılaşdı - uçuş zamanı havadan sürtünmə nəticəsində yaranan istilik səbəbindən təyyarənin metal gövdəsinin genişlənməsinə səbəb olacaq qədər. .

Xəbərdarlıqlar

• Son dərəcə yüksək sürtünmə istilik şəklində çox enerji çıxara bilər! Məsələn, əyləcləri sərt vurduqdan dərhal sonra avtomobilinizin əyləc balatalarına toxunmaq istəmirsiniz!
• Bir mayenin içindən süründürüldükdə sərbəst buraxılan böyük qüvvələr həmin obyektə struktur zərər verə bilər. Məsələn, sürət gəmisini seyr edərkən nazik bir kontrplak parçasının düz tərəfini suya yapışdırsanız, ehtimal ki, parçalanacaq.