منو
 کاربر Online
712 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  یکشنبه 09 خرداد 1389 [07:59 ]
  اصطکاک جنبشی و ایستایی
 

اصطکاک جنبشی و ایستایی


مسئله‌های متعددی را دیده‌ایم که در آن‌ها جسمی روی سطحی ساکن است یا بر آن می‌لغزد و آن سطح بر جسم نیرو وارد می‌کند. هرگاه دو جسم توسط تماس مستقیم (لمس کردن) سطح‌های آن‌ها ، با یک‌دیگر بر هم کنش کنند ، این بر هم کنش را برحسب نیروهای تماسی توصیف می‌کنیم.
اصطکاک از جنبه‌های زیادی در زندگی روزانه اهمیت دارد. روغن در موتور اتومبیل اصطکاک بین بخش‌های متحرک را کمینه می‌کند ، ولی بدون اصطکاک بین تایرها و جاده نمی‌توانستیم اتومبیل را برانیم یا دور بزنیم. کشش هوا یعنی نیروی اصطکاکی که توسط هوا بر جسمی که در هوا حرکت می‌کند وارد می‌شود ، اقتصاد مصرف سوخت در اتومبیل‌سازی را کاهش می‌دهد ، ولی اساس کار چترنجات است. بدون اصطکاک میخ‌ها بیرون کشیده می‌شدند ، پیچ لامپ‌های چراغ بدون زحمت باز می‌شدند و هاکی روی یخ ناامید کننده بود.

تصویر

اصطکاک جنبشی و ایستایی
هنگامی که سعی می‌کنید جعبه‌ی کتاب سنگینی را روی کف زمین بلغزانید ، جعبه اصلاً حرکت نمی‌کند مگر آن که آن را با کمینه‌ی نیروی معینی هل دهید. سپس جعبه آغاز به حرکت می‌کند و به طور معمول می‌توانید آن را با نیرویی کم‌تر از نیرویی که برای آغاز حرکت نیاز داشتید در حال حرکت نگه دارید. اگر چند تا از کتاب‌ها را از جعبه بیرون بیاورید برای آغاز کردن حرکت یا ادامه‌ آن در مقایسه با قبل به نیروی کم‌تری نیاز پیدا خواهید کرد. چگونه می‌توان این رفتار را با بیانی کلی توصیف کرد؟
نخست آن که هنگامی که جسمی روی سطحی ساکن است یا می‌لغزد ، می‌توانیم فکر کنیم که سطح یک تک نیروی تماسی بر جسم وارد می‌کند که مؤلفه‌هایی عمود بر سطح و موازی با آن دارد .
آن نوع اصطکاکی که به هنگام لغزیدن جسم روی یک سطح عمل می‌کند نیروی اصطکاک جنبشی خوانده می‌شود. صفت `جنبشی` و زیرنویس `k` خاطر ‌نشان می‌کنند که دو سطح نسبت به یک‌دیگر حرکت می‌کنند. بزرگی نیروی اصطکاک جنبشی به طور معمول با افزایش نیروی عمودی افزایش می‌یابد. به همین دلیل است که لغزیدن جعبه‌ی پر از کتاب روی کف زمین در مقایسه با لغزیدن همان جعبه وقتی که خالی باشد ، نیروی بیش‌تری می‌طلبد. در خودروسازی از این اصل در سامانه‌های ترمز استفاده می‌شود : هرچه لنت‌های ترمز محکم‌تر بر قرص چرخان ترمز فشرده شوند اثر ترمز بیش‌تر خواهد شد. در بسیاری از موردها بزرگی نیروی اصطکاک جنبشی به طور تجربی با تقریب متناسب با بزرگی نیروی عمودی به دست می‌آید.
هنگامی که هیچ حرکت نسبی وجود نداشته باشد باز هم ممکن است نیروهای اصطکاک عمل کنند. اگر سعی کنید جعبه‌ای را روی کف زمین بکشید ممکن است جعبه اصلاً حرکت نکند. زیرا کف زمین نیروی اصطکاکی برابر و مخالف نیروی شما بر جعبه وارد می‌کند. این نیرو را نیروی اصطکاک ایستایی می‌نامند.

تصویر

  امتیاز: 0.00