מהו חיכוך בפיזיקה?

תוכן עניינים:

מהו חיכוך בפיזיקה?
מהו חיכוך בפיזיקה?
Anonim

מהו חיכוך? מה המשמעות של כמות פיזיקלית זו? יש הרבה תופעות פיזיות מעניינות בעולם שמסביב: ברק, שלג, ברד, רעם. מהו חיכוך? בואו ננתח את התכונות של תהליך זה, את היקפו.

מהו חיכוך
מהו חיכוך

דוגמאות להתרחשות

אם תתפזר, תוכל לרכוב לאורך השביל הקפוא לאורך מסוים. על משטח אספלט המצב הזה בלתי אפשרי. מה הסיבה להבדל זה? החיכוך קובע את ההבדל הזה. הפיזיקה בוחנת בפירוט את כל הגורמים לכוח הזה.

אופייני

כוח החיכוך של התנועה מתרחש כאשר שני גופים באים במגע. אחד מהם ימנע את התנועה של השני, כוח זה הוא כוח החיכוך. ישנן מספר גרסאות של כוחות כאלה המתעוררים בתנאים מסוימים.

פיזיקת חיכוך
פיזיקת חיכוך

זנים של חיכוך

אם יש צורך להעביר ארון כבד, זה די בעייתי שאדם אחד יעשה זאת. יש צורך להגביר את כוח ה"גזירה". במקרה זה, גם כוח החיכוך הסטטי יגדל. הכיוון שלו מנוגד לתנועת ארון ההזזה.

ברגע שבו כוח המתיחה מקבל ערך גדול מהחיכוך הסטטי, הארון משתנההמיקום שלך. בשלב זה מופיע כוח חיכוך נוסף. התאוצה בחיכוך התנועה קובעת את אופי התנועה. אם זה יגבר על כוח המתיחה, אז יהיה קשה לדבר על תנועה מהירה.

לפעמים יש מצבים בכבישים מהירים שבהם מספר אנשים מנסים להזיז רכב שנתקע. בזמן שהם דוחפים את המכונית, הם משתמשים בכוח החיכוך המתגלגל. במהלך גלגול הגוף על פני הכביש, מתרחשת האצה.

מקדם החיכוך במקרה זה תלוי בתבנית על הצמיגים, במצב הכביש, בתנאי מזג האוויר.

אם כדור עגול נע לאורך המשטח, החיכוך זניח. תופעה זו נמצאת בשימוש נרחב בחיי היומיום. רהיטים מאסיביים מצוידים בגלגלים מיוחדים המאפשרים (במידת הצורך) להעביר אותו מחלק אחד של החדר לאחר.

מקדם חיכוך תאוצה
מקדם חיכוך תאוצה

תכונות כוח

מהו חיכוך? זהו כוח המופנה מנוגד לתנועת הגוף. כמות פיזית זו תורמת לירידה במהירות הגוף. אלמלא הכוח הזה, אפשר היה לנוע על גלגיליות או אופניים מבלי להתאמץ בשביל זה. קיומו של כוח החיכוך הוא שמסביר את תנועת הרכב למרחק מסוים לאחר כיבוי המנוע. סוגי החיכוך העיקריים הם: גלגול, החלקה, מנוחה.

כוח חיכוך תנועה
כוח חיכוך תנועה

טבע החיכוך

חושב עלמהו חיכוך, יש צורך לחשוף את אופי התרחשות הכוח הזה. בנוכחות משטח חלק, כמו קרח או שולחן מלוטש, ניתן לראות חספוס קל רק בזכוכית מגדלת או במיקרוסקופ. עבורם הגוף שנע לאורך פני השטח "יצמד". מכיוון שלעצם הנע עצמו יש אי סדרים מסוימים, יש מגע בין המשטחים.

בהתחלה, הגופים נמשכים זה לזה, אבל כשהאובייקט הנע מתרחק, ההידבקות נהרסת. כתוצאה מכך, יש רטט של אטומים, משוחררים ממשיכה הדדית. ניתן לתאר באופן דומה את מצבו של קפיץ מתוח.

בעת שפשוף יש עלייה בטמפרטורה, כלומר משתחררת כמות מסוימת של חום.

האצת כוח החיכוך
האצת כוח החיכוך

סיבות לחיכוך

כוח זה נוצר כאשר יש אי-סדירות על פני המגע של שני גופים, וגם בשל כוח האינטראקציה הבין-מולקולרית.

כוח החיכוך תלוי בחומר שממנו עשויים משטחי המגע, במשקלם של העצמים המקיימים אינטראקציה. לחישוב מתמטי של כמות פיזיקלית זו, קיימת נוסחה מיוחדת המקשרת את כוח החיכוך לכוח הפועל על התומך, וכן למקדם החיכוך.

זה משקף את התלות של הכוח הרצוי בחומר הנבחר, כמו גם באיכות העיבוד שלו. יחידת תגובת התמיכה בעת הזזת גוף על משטח אופקי שווה למשקלו. במקרה של מטוס משופע, ערכו יורד, אם כן, מהר תלולעל מגלשיים (מזחלות) אתה יכול לרכוב מרחק מרשים מאוד.

הכוח הזה עושה כמות מסוימת של עבודה. אם הגוף זז, יש לבצע עבודה. כוח החיכוך מנסה למנוע תנועה של חפץ על משטח. לכן לעבודה שהיא עושה יש ערך שלילי.

החל חיכוך

אדם בחיי היומיום שלו תמיד מלווה בכוח החיכוך. זה יכול להיות גם השפעות חיוביות ושליליות. לדוגמה, אם לא היה כוח כזה בטבע, הגופות היו מחליקות למטה, ההובלה הייתה מתפרקת לחלקים נפרדים.

יהיה קשה לקשור שרוכי נעליים, לשמור פריטי פנים במקום קבוע. אדם בהיעדר חיכוך לא יוכל לעשות אפילו צעד אחד. על מנת לפתור בעיה זו, בזמן קרח כבד מנסים לפזר על המסלולים שכבה עבה של חול. על ידי הגדלת החספוס של פני השטח, כוח החיכוך מוגבר גם, ועוזר לאנשים לנוע בצורה חלקה על קטעים חלקלקים של הכביש או המדרכה.

אבל בנוסף להשפעה החיובית, חיכוך מפגין לעתים קרובות תכונות שליליות. אנשים יודעים להגדיל ולהקטין את ערכו, ולהפיק את התועלת המרבית עבור עצמם. למשל, על מנת להעביר מטען כבד ממקום למקום, משתמשים בגלגלים. כדי להפוך החלקה לגלגול, למשל, הגבר את חספוס פני השטח.

בהתאם לתבנית שהוחלה על הצמיגים, הם משמשים להזזת הרכב בקטעים שונים של הכביש.

גומי שחור כי הוא מכיל פחם. יש צורך לתת לצמיגים חוזק, את הקשיחות הדרושה, ולהגביר את החיכוך על פני הכביש. עם חישוב נכון של כוח החיכוך, אתה יכול לקבל את התוצאה הרצויה.

מוּמלָץ: