علمي فرهنگي

علمي فرهنگي

نیروی اصطکاک چیست؟

اصطکاک نیرویی است که به سبب چگونگی سطح تماس دوجسم واندازه ی نیرویی که دو جسم را به هم می فشارد ایجاد می شود و با کشیده شدن آن دو روی یگدیگر مخالفت می کند.در دو وضعیت کاملا متناقض نیروی اصطکاک زیاد می شود.

الف)وقتی سطح تماس دو جسم زبر باشد.بر جستگی های یکی در فرو رفتگی های دیگری فرو می رودونیروی اصطکاک زیاد می شود.هرچه این نا همواری ها بیشتر باشد .نیروی اصطکاک نیز بیشتر می شود.مثلا دو اجر روی هم مشکل تر کشیده می شوند تا یک شیشه روی یک اجر.

ب)وقتی سطح تماس دو جسم خیلی صیقلی باشد ،طوری که مولکول های سطح تماس دو جسم به هم نزدیک شده در فاصله پیوندی(برد کوتاه )قرار گیرند نیروی چسبندگی سطحی عامل ایجاد اصطکاک خواهد بود.مثلا دوشیشه ی تخت روی یکدیگر به سختی کشیده می شوند واگر بین دو شیشه را خیس کنیم و آن دو را به هم فشار دهیم،هوااز بین دو شیشه خارج شده آب جای آن را می گیرد. بین مولکول های آب و شیشه ها پیوند مولکولی ایجاد می شودو شیشه روی یک دیگر بسیار سخت تر کشیده می شوند. ولی یک اجر روی یک شیشه راحت تر کشیده می شود.

همچنین اگر نیرویی که دو جسم را به هم می فشارد افزا یش یابد نیروی اصطکاک زیاد می شود.

ضریب اصطکاک ایستایی/ضریب اصطکاک جنبشی:

می خواهیم این دو عد ثابت را بهتر بشناسیم. به فرض جسمی روی سطح افقی قرار دارد.آن را با نیروی افقی متغیری می کشیم.فرض کنیداین نیروبه هدف ایجاد حرکت یکنواخت از صفر رو به افزایش می گذارد واگر لازم باشد کاهش نیز می یابد.ابتدا که نیرو زیاد می شود جسم حرکت نمی کند دراین حالت نیروی مذکور با نیروی اصطکاک ایستایی که مخالف حرکت است برابر است.بعد از مدتی این نیرو جسم را در آستانه ی حرکت قرار می دهد.یعنی ضربه ای کافی است تا جسم شروع به حرکت نماید.در این وضعیت نیروی مخالف یعنی اصطکاک را نیروی اصطکاک بیشینه می نامیم.داریم:

ضریب اصطکاک ایستایی=نیروی اصطکاک بیشینه تقسیم بروزن جسم

 حالا اگربه جسم ضربه ای  بزنیم از دید خرد مقیاس بین نا همواری های سطح تماس جسم وزمین فاصله ای میکروسکوپی ایجاد می شود،لذا نیروی اصطکاک کم می شود،نیرو ها نابرابر می شوند وجسم از حال سکون شروع به افزایش سرعت می کند.ولی چون نیروبه هدف ایجاد حرکت یکنواخت  تغییر می کند،،نیروی محرک رو به کاهش می گذارد تا جایی که با نیروی اصطکاک جنبشی برابر شود.یعنی انتظار داریم ضریب اصطکاک جنبشی کمتر از ضریب اصطکاک ایستایی باشد.داریم:

ضریب اصطکاک جنبشی=نیروی اصطکاک جنبشی تقسیم بروزن جسم

عملا ضریب اصطکاک ایستایی از ضریب اصطکاک جنبشی بیشتر خواهد شد.

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه پنجم اسفند 1388ساعت 19:38  توسط مجتبي   |