Մարդու կյանքում շփման երևույթը և՛ դրական, և՛ բացասական դեր է խաղում։ Մի կողմից, առանց նրա ներկայության, շարժումն անհնար կլիներ, մյուս կողմից՝ շփման պատճառով տեղի են ունենում էներգիայի և աշխատանքային նյութերի հսկայական կորուստներ։ Հոդվածում կդիտարկենք ֆիզիկայի տեսանկյունից, թե ինչ է շփումը, ինչպես նաև ինչպես գտնել շփման գործակիցը։
շփման երևույթ
Շփումը կոնտակտային երևույթ է, որը տեղի է ունենում տարբեր մարմինների շփման գոտում և հակազդում է նրանց փոխադարձ շարժումներին:
Պինդ մարմինների շարժման մեխանիզմում առանձնանում են շփման երեք տեսակ՝
- գործել հանգստի ժամանակ;
- գործում է մակերեսները միմյանց վրայով սահելիս;
- առաջացրել են գլորվող մարմինները։
Հանգիստ շփում տեղի է ունենում, երբ մենք արտաքին շոշափող ուժ ենք կիրառում մարմնի մակերեսի վրա՝ այն տեղափոխելու համար: Սահող շփման վառ օրինակ է դահուկների սահելը ձյան վրա: Վերջապես, շփում գլորման ժամանակդրսևորվում է, երբ մեքենայի անիվը գլորվում է ճանապարհին։
Շփման ուժի որոշման բանաձև
Ֆիզիկայի մեջ շփման թվարկված տեսակները նկարագրվում են նույն բանաձևով, երբ հաշվարկվում են գործող ուժերը։ Այս բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝
Ft=µN.
Շփման ուժը Ft հավասար է μ շփման գործակցի և հենման ռեակցիայի արտադրյալին: Շփման համապատասխան տեսակը դիտարկելիս միայն μ գործակցի արժեքը, որն անչափ մեծություն է, փոխվում է։
Ստատիկ և սահող շփման ուժերի դեպքում μ-ի արժեքը միավորի մոտ տասներորդն է: μ-ը կախված է շփվող նյութերից, դրանց մակերեսի կոշտությունից և կախված չէ շփման տարածքից կամ սահելու արագությունից։
Գլորվող շփման համար μ գործակիցը (այն սովորաբար նշվում է CR) կախված է պտտվող մարմնի առաձգականության բնութագրերից, նրա կարծրությունից, պտտվող շառավղից և որոշ այլ հատկանիշներից: գործոններ. Նյութերի մեծ մասի համար այս պտտվող գործակիցը միասնության հարյուրերորդական և հազարերորդական է:
Քանի որ μ-ի արժեքի վրա ազդող բազմաթիվ գործոններ կան, դրա հաշվարկման համար հստակ մաթեմատիկական բանաձև չկա: Պատասխանելով այն հարցին, թե ինչպես կարելի է գտնել շփման գործակիցը, պետք է ասել, որ այն չափվում է փորձարարական եղանակով։
Գործակիցի որոշում μ
Այս պարբերությունում մենք կքննարկենք μ-ի արժեքի գործնական որոշման երկու եղանակ՝ օգտագործելով սահող և հանգիստ շփման օրինակը:
Առաջին ճանապարհը պատասխանելու այն հարցին, թե ինչպես գտնել շփման գործակիցը,բաղկացած է հորիզոնական հարթության վրա ձող տեղադրելուց, որին ամրացված է դինամոմետր։ Ձողն ու ինքնաթիռը պատրաստված են հետազոտված զույգ նյութերից, օրինակ՝ ապակուց և փայտից։ Հավասարաչափ շարժելով ձողը, պահելով դինամոմետրը, կարող եք որոշել սահող ուժը Ft: Իմանալով ձողի m զանգվածը՝ μ գործակիցը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ՝
µ=Ft / (մգ).
Երկրորդ մեթոդը հարմար է ստատիկ շփման համար μ որոշելու համար: Դա անելու համար հարկավոր է հորիզոնական հարթության վրա բար տեղադրել: Այնուհետև ինքնաթիռի մի ծայրը պետք է դանդաղորեն բարձրացվի՝ որոշակի անկյան տակ թեքելով դեպի հորիզոնը: Որոշակի անկյան տակ, բարը կսկսի սահել մակերեսից: Այս անկյունը չափելով՝ շփման μ գործակիցը կարող է որոշվելհավասարումից.
µ=tg(θ).
Գլորվող շփման համար μ-ի չափումը ներառում է ավելի բարդ սարքի օգտագործումը, որը կոչվում է թեք ճոճանակ: μ-ի հաշվարկն այս դեպքում կատարվում է շարժման դինամիկայի հավասարումների ուսումնասիրությամբ։
