Көңіл көтеру ғылымдары академиясы. Физика. Бейне. Ғалымдар үйкеліс күші туралы білімімізді толықтырды Үйкеліс күші туралы тарихи мәліметтер

Жауап қалды Қонақ

Бізді барлық жерде сүйемелдейтін үйкеліс күштері ойнайды үлкен рөлбіздің өмірімізде. Рас, біз мұны күнделікті уайымдардың артында байқамаймыз және көбінесе үйкеліс әсерін барынша азайтуға тырысамыз. Мойынтіректер, майлау материалдары, жеңілдетілген пішіндер - мұның бәрі және тағы басқалар әртүрлі үйкеліс түрлерімен сәтті күресуге мүмкіндік береді. Бұл көп күш пен ақшаны қажет етеді, соның арқасында үйкелістің қауіптілігі туралы пікір пайда болды, егер үйкеліс кенеттен жоғалып кетсе, онда адам тек жеңеді. Бірақ солай ма? Одан алыс, үйкеліс біздің жауымыз да, одақтасымыз да. Кейбір жағдайларда үйкелістің болмауы үлкен қиындықтармен қорқытады (мысалы, автомобильдердің тежелуі тек төсемдер мен барабан арасында пайда болатын үйкеліс күштерінің әсерінен болады), ал кейбір жағдайларда тіпті ең аз үйкеліс күштері де ең зиянды әсер етеді ( мысалы, механикалық сағаттарда және жұқа ғылыми аспаптарда). Дегенмен, үйкелістің толық мәнін түсіну үшін оны «өшіру» және болашақ оқиғаларды қадағалау керек. Сонымен, барлық түрдегі құрғақ және тұтқыр үйкеліссіз әлем қандай болар еді? Басқа жолмен жүре алмаймыз, қозғала алмаймыз. Өйткені, жаяу жүргенде табанымыз еденмен үйкелісті сезінеді, үйкеліссіз біз өзімізді шын мәнінде нашар сезінеміз. тегіс мұз ең тайғақ аяқ киіммен. Ешбір объект (оның ішінде біз де) бір жерде бола алмайды. Өйткені, үстелде, еденде немесе жай жерде жатқанның бәрі тыныштық үйкелісімен ұсталады. Ал не болады? Барлық денелер ең төменгі нүктеге жетуге тырысып, қозғала бастайды. Жер бетінде мінсіз көлденең бетті жасау мүмкін емес, тіпті тегіс зертханалық үстелдер немесе машина төсектері мыңдаған градусқа дейінгі еңістерге ие. Бірақ үйкеліссіз әлемде денелер мұндай жазықтықта да қозғалады. Көлік туралы, жалпы, қандай да бір механизмдердің жұмысы туралы айтудың қажеті жоқ екені анық. Тежегіш жастықшалар, шкивтер мен белдіктер, шиналар және жол - бұлардың ешқайсысы өзара үйкеліске ұшырамайды, сондықтан жұмыс істемейді. Ия, және машиналар өздері болмайды - олардан барлық болттар бұралып, барлық гайкалар бұрап шығарылады, өйткені олар тек жіптегі үйкеліс күштерінің арқасында ұсталады. Күтпеген жерден үйкеліс жоғалады, біздің үйлер көзді ашып-жұмғанша қирап қалады - ерітінді енді кірпішті ұстамайды, тақталардан шегелер шығады, өйткені олар үйкелістің арқасында ғана ұсталады! Тек дәнекерленген немесе тойтарылған металл құрылымдары бұзылмаған күйінде қалады. Үйкеліс болмаса, көптеген басқа таныс нәрселер де жоғалады. Арқандардан түйіндерді тоқу мүмкін болмайды - олар таралады. Барлық тоқылған материалдар бөлек жіптерге таралады, ал жіптер олардың ең кішкентай талшықтарына түседі. Металл мен арқан торларын да осындай тағдыр күтіп тұр. Табиғатты апатты өзгерістер күтіп тұр – Жердің сыртқы келбеті адам танымастай өзгереді. Мұхитта пайда болатын толқындар ешқашан басылмайды және атмосферада тұрақты қорқынышты жел соғады - су мен ауаның жеке қабаттары арасында үйкеліс жоқ, бұл олардың салыстырмалы түрде өте жылдам қозғалуына ештеңе кедергі келтірмейді. бір біріне. Өзендер арнасынан асып, сулары жазықтарды өте жылдам ағып өтеді. Таулар мен төбелер бөлек блоктар мен құмға айнала бастайды. Тамырлары тек үйкеліс арқылы ғана жерде ұсталатын ағаштар өздері тамырымен жұлып, ең төменгі нүктені іздей бастайды. Иә, біздің көз алдымызда қорқынышты сурет пайда болады: таулар, ағаштар, үлкен тастар және топырақтың өзі тепе-теңдік нүктесін тапқанша араласады. Егер үйкеліс күші жойылса, онда біздің планетамыз тегіс шарға айналады, оның үстінде таулар да, ойпаңдар да, өзендер де, мұхиттар да болмайды - мұның бәрі жарылып, ағып, араласып, бір үйіндіге түседі. Ал күшті, ешқашан баяу желдер шаңды алып, оны планетаның үстіне апарады. Мұндай жағдайда өмірдің болуы екіталай... Сондықтан үйкелісті зиянды физикалық құбылыс ретінде айтуға болмайды. Иә, жиі үйкелісті минимумға дейін азайту өте маңызды, бірақ жиі мүмкін болатын үйкеліс күштері де қажет, өйткені үйкеліс – әрі жау, әрі дос.

ғылым

Еуропалық ғалымдар қатты денелер арасындағы сырғанау үйкелісінің пайда болуының заманауи түсіндірмесін берді. Үйкеліс қазіргі қолданбалы физиканың іргелі құбылыстарының бірі болғанына қарамастан, Бұл құбылыс көптеген ғасырлар бойы зерттелуін тоқтатқан жоқ.. Осы уақытқа дейін механикалық тозуға төзімділік және сұйық майлаудың болуы (немесе болмауы) үйкеліске әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады деп есептелді, бірақ сырғанау үйкелісінің негізгі себептері белгісіз болып қалды.

Доктор Лэйси Макконен, аға ғылыми қызметкер, техникалық зерттеу орталығыФинляндияда қатты денелер арасындағы сырғанау үйкелісінің пайда болуы туралы өз түсіндірмесін ұсынды. Оның теориясы фактіні толығымен растайдыүйкеліс шамасы қарастырылып отырған материалдардың беттік энергиясы деп аталатынға да байланысты. Сонымен қатар, үйкеліс біз әр уақытта кездесетін көптеген құбылыстарға (мысалы, энергияны сіңіру сияқты) айтарлықтай әсер етеді.

Макконен жасаған жаңа термодинамикалық модель материалдардың беттік энергиясын ескере отырып, материалдардың үйкеліс коэффициентін сандық түрде анықтауға арналған бірінші болып табылады. Модель мұны шынымен көрсетеді үйкеліс материалдар наноөлшемді деңгейде жанасқанда пайда болады, атомдық деңгейде жаңа байланыстардың пайда болуының салдары болып табылады. Бұл теория үйкеліс күшінің пайда болуын және құрғақ үйкеліс кезінде үйкеліс қызуының болуын түсіндіруді толықтырады. Оны әртүрлі материалдар комбинациясы үшін үйкеліс коэффициенттерін дәлірек есептеу үшін де пайдалануға болады.

Құрылған модель сонымен қатар материалдардың белгілі бір бетін таңдау немесе майлау қабаттарын қолдану арқылы үйкеліс процестерін дәлірек басқаруға мүмкіндік береді, олардың арасындағы беттік энергияның болуын ескере отырып. Бір қызығы, бұл теория көптеген физиктердің әртүрлі материалдар үшін (әсіресе біртектілер үшін) ұсынылған үйкеліс коэффициенттері бар белгілі кестелерде айтарлықтай дәлсіздіктер бар екендігі туралы пікірлерін растайды.

Қалалық бюджеттік білім беру мекемесі

«Бірінші Май орта мектебі»

Первомайский

Зерттеу

«Үйкеліс күші және оның пайдалы қасиеттері»

Орындаған: Платон Алексей,

9 – «Д» сынып оқушысы

Жетекші:

,

Физика мұғалімі

Первомайский

Тамбов облысы

2012

1. Кіріспе 3

2. Қоғамдық пікірді зерттеу. 4

3. Үйкеліс дегеніміз не (кішкентай теория). 5

3.1. Тыныштық үйкелісі. 5

3.2. Сырғымалы үйкеліс. 6

3.3. Домалау үйкелісі. 6

3.4. Тарихи анықтама. 8

3.5. Үйкеліс коэффициенті. 9

3.6. Үйкеліс күштерінің рөлі. он бір

4. Эксперимент нәтижелері. 12

5. Жобалау жұмыстары және қорытындылар. 13

6. Қорытынды. 15

7. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі. 16

1. Кіріспе

Мәселе:Үйкеліс күші қажет пе, соны білу және оның пайдалы қасиеттерін білу.

Автокөлік қалай үдетеді және тежеу ​​кезінде оны қандай күш тежейді? Неліктен көлік тайғақ жолда «тайғақтайды»? Бөлшектердің тез тозуына не себеп болады? Неліктен көлік жоғары жылдамдыққа жеткенде кенет тоқтай алмайды? Өсімдіктер топырақта қалай сақталады? Неліктен тірі балықты қолыңызда ұстау қиын? Қалай түсіндіруге болады жоғары пайызқыста қара мұз кезіндегі жарақаттар мен жол-көлік оқиғалары?

Үйкеліс заңдары денелердің қозғалысына қатысты осы және басқа да көптеген сұрақтарға жауап береді.

Жоғарыдағы сұрақтардан үйкелістің зиянды да, пайдалы да құбылыс екені шығады.

18 ғасырда француз физигі қатты денелер арасындағы үйкеліс күші жанасу ауданына тәуелді емес, тіректің реакция күшіне пропорционал және жанасу беттерінің қасиеттеріне тәуелді болатын заңды ашты. . Үйкеліс күшінің жанасатын беттердің қасиеттеріне тәуелділігі үйкеліс коэффициентімен сипатталады. Үйкеліс коэффициенті 0,5-тен 0,15-ке дейінгі аралықта жатыр. Содан бері бұл заңды түсіндіру үшін көптеген гипотезалар айтылғанымен, үйкеліс күшінің толық теориясы әлі жоқ. Үйкеліс күші қатты денелердің бетінің қасиеттерімен анықталады және олар өте күрделі және әлі толық зерттелмеген.

Бұл жобаның негізгі мақсаттары : 1) Үйкеліс күштерінің табиғатын зерттеу; үйкеліс әсер ететін факторларды зерттеу; үйкеліс түрлерін қарастырыңыз.

2) Адамның бұл құбылыс туралы білімді қалай алғанын, оның табиғаты қандай екенін анықтаңыз.

3) Үйкеліс немесе оның болмауы құбылысының біздің өмірімізде қандай рөл атқаратынын көрсету; «Бұл құбылыс туралы не білеміз?» деген сұраққа жауап беріңіз.

4) Демонстрациялық эксперименттер құру; байқалған құбылыстардың нәтижелерін түсіндіру.

Тапсырмалар: Бұл құбылысты қолдану мен қолданудағы адамзаттың тарихи тәжірибесін қадағалап отыру; үйкеліс құбылысының табиғатын, үйкеліс заңдарын білу; үйкеліс күшінің заңдылықтары мен тәуелділіктерін растайтын тәжірибелер жүргізу; үйкеліс күшінің қалыпты қысым күшіне, жанасу беттерінің қасиеттеріне, денелердің салыстырмалы қозғалысының жылдамдығына тәуелділігін дәлелдейтін демонстрациялық тәжірибелерді ойластырып, жасау.

Осы мақсаттарға жету үшін бұл жоба келесі бағыттар бойынша жұмыс істеді:

1) Қоғамдық пікірді зерттеу;

2) Үйкеліс теориясын зерттеу;

3) Эксперимент;

4) Дизайн.

Мәселенің өзектілігі.Үйкеліс құбылысы біздің өмірімізде жиі кездеседі. Денелердің бір-біріне қатысты барлық қозғалыстары әрқашан үйкеліспен жүреді. Үйкеліс күші әрқашан қозғалыстың сипатына көп немесе аз дәрежеде әсер етеді.

Гипотеза.Үйкеліс күші пайдалы, үйкеліс беттерінің түріне және қысым күшіне байланысты.

Практикалық маңызыүйкеліс күшінің тіректің реакциялық күшіне, жанасу беттерінің қасиеттеріне, табиғаттағы қозғалыс жылдамдығына тәуелділігін қолданудан тұрады. Техникада, күнделікті өмірде де мұны ескеру қажет.

Ғылыми қызығушылық Бұл мәселені зерттеу барысында үйкеліс құбылысын тәжірибеде қолдану туралы біраз ақпарат алынғанында жатыр.

2. Қоғамдық пікірді зерттеу.

Мақсаттар: үйкеліс құбылысы немесе оның жоқтығы біздің өмірімізде қандай рөл атқаратынын көрсету; «Бұл құбылыс туралы не білеміз?» деген сұраққа жауап беріңіз.

Тыныштық, домалау, сырғудың үйкеліс күші көрінетін мақал-мәтелдер, үйкеліс күшін қолданудағы адам тәжірибесі, үйкеліспен күресу жолдары зерттелді.

Мақал-мәтелдер:

Қар жаумайды, із қалмайды.

Тыныш арба тауда болады.

Суға қарсы жүзу қиын.

Сіз мінгенді ұнатасыз, шана алып жүргенді ұнатасыз.

Шыдамдылық пен еңбек бәрін жояды.

Осыдан-ақ арба көптен шайыр жемегенін жырлайды.

Және скрипттер, орамдар, штрихтар және орамдар. Және бәрі тілмен.

Жібекпен тігемін деп өтірік айтады.

Монетаны алып, оны өрескел бетке сүртіңіз. Біз қарсылықты анық сезінеміз - бұл үйкеліс күші. Егер сіз тезірек ысқылайтын болсаңыз, монета қыза бастайды, бұл үйкеліс кезінде жылу бөлінетінін еске салады - бұл тас дәуіріндегі адамға белгілі факт, өйткені адамдар от жағуды алғаш рет осылай үйренген.

Үйкеліс бізге кітаптар мен дәптерлер үстелден құлап кетеді, үстел бұрышқа тигенше сырғып кетеді, ал қалам саусақтарымыздан сырғып кетеді деп қорықпай жүруге, отыруға, жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Үйкеліс тұрақтылыққа ықпал етеді. Ұсталар еденді тегістеп, үстелдер мен орындықтар тұрған жерінде қалады.

Дегенмен, мұздағы кішкене үйкелісті техникалық тұрғыдан сәтті қолдануға болады. Оған ағаш кесу орнынан ағаштарды шығаруға арналған мұз жолдар деп аталатындар дәлел бола алады. темір жолнемесе біріктіру нүктелеріне. Тегіс мұз рельстері бар мұндай жолда екі ат 70 тонна бөренелер тиелген шананы сүйретеді.

Үйкеліс тек қозғалысты тежеу ​​ғана емес. Бұл да техникалық құрылғылардың тозуының басты себебі, өркениеттің ең басында адам баласы да кездескен мәселе. Шумерлердің ең көне қалаларының бірі - Урукты қазу кезінде 4,5 мың жыл болған үлкен ағаш дөңгелектердің қалдықтары табылды. Вагон пойызын тозудан қорғау үшін дөңгелектер мыс шегелермен қаланған.

Ал біздің дәуірімізде техникалық құрылғылардың тозуына қарсы күрес ең маңызды инженерлік мәселе болып табылады, оны сәтті шешу ондаған миллион тонна болатты, түсті металдарды үнемдеуге, көптеген машиналар мен қосалқы бөлшектерді шығаруды күрт қысқартуға мүмкіндік береді. олар үшін.

Ежелгі уақытта инженерлердің қарамағында маймен немесе зәйтүн майымен майланған ауыстырылатын металл тегіс подшипник, тіпті домалау подшипник сияқты механизмдердегі үйкелісті азайтудың маңызды құралдары болды.

Дүние жүзіндегі алғашқы мойынтіректер - антидилювиялық шумер арбаларының осьтерін қолдайтын белдік ілмектер.

Ауыстырылатын металл кірістірулері бар мойынтіректер жақсы белгілі болды Ежелгі Грецияонда олар ұңғыма қақпалары мен диірмендерде пайдаланылды.

Әрине, үйкеліс біздің өмірімізде оң рөл атқарады, бірақ ол біз үшін де қауіпті, әсіресе қыста, мұз кезеңінде.

3. Үйкеліс дегеніміз не (кішкентай теория)

Мақсаттар:үйкеліс күштерінің табиғатын зерттеу; үйкеліс әсер ететін факторларды зерттеу; үйкеліс түрлерін қарастырыңыз.

Үйкеліс күші

Егер біз шкафты жылжытуға тырыссақ, мұны істеу оңай емес екенін бірден көреміз. Оның қозғалысына аяқтың өзі тұрған еденмен әрекеттесуі кедергі болады. Үйкелістің 3 түрі бар: статикалық үйкеліс, сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі. Біз бұл түрлердің бір-бірінен несімен ерекшеленетінін және олардың қандай ортақтығы бар екенін білгіміз келеді?

3.1. Тыныштық үйкелісі

Бұл құбылыстың мәнін білу үшін қарапайым эксперимент жүргізуге болады. Блокты көлбеу тақтаға қоямыз. Тақтаның көлбеу бұрышы тым үлкен болмаса, жолақ орнында қалуы мүмкін. Оның сырғып кетуіне не кедергі болады? Тыныштық үйкелісі.

Үстел үстінде жатқан дәптерге қолымызды басып, жылжытайық. Дәптер үстелге қатысты қозғалады, бірақ біздің алақанға қатысты демалады. Бұл дәптерді қалай жылжыттық? Дәптердің қалған бөлігін қолмен ысқылау арқылы. Статикалық үйкеліс жүктерді қозғалатын конвейер лентасына жылжытады, аяқ киім бауларының шешілуіне жол бермейді, шегелерді тақтаға қадады және т.б.

Статикалық үйкеліс күші әртүрлі болуы мүмкін. Ол денені орнынан жылжытуға ұмтылатын күшпен бірге өседі. Бірақ жанасатын кез келген екі дене үшін ол белгілі бір максималды мәнге ие, ол одан үлкен болуы мүмкін емес. Мысалы, ағаш тақтайшадағы ағаш блок үшін максималды статикалық үйкеліс күші оның салмағының шамамен 0,6-сын құрайды. Денеге максималды статикалық үйкеліс күшінен асатын күш түсіру арқылы біз денені орнынан жылжытамыз және ол қозғала бастайды. Содан кейін статикалық үйкеліс сырғанау үйкелісімен ауыстырылады.

3.2. Сырғымалы үйкеліс

Таудан төмен қарай домалап бара жатқан шананың бірте-бірте тоқтауына не себеп болды? сырғанау үйкелісіне байланысты. Мұз үстінде сырғанап бара жатқан шайба неге баяулайды? Сырғанау үйкелісінің арқасында әрқашан дененің қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытта бағытталған. Үйкеліс күшінің пайда болу себептері:

1) Жанасатын денелер беттерінің кедір-бұдырлығы. Тіпті тегіс болып көрінетін беттерде де әрқашан микроскопиялық бұзылулар (шығыңқы жерлер, ойыстар) болады. Бір дене екінші дененің бетінен сырғанап кеткенде, бұл бұзылулар бір-біріне жабысып, сол арқылы қозғалысқа кедергі келтіреді;

2) үйкеліс денелердің жанасу нүктелерінде әрекет ететін молекулааралық тартылыс. Заттың молекулалары арасында өте аз қашықтықта тартылыс болады. Молекулярлық тартылыс жанасатын денелердің беттері жақсы жылтыратылған жағдайда көрінеді. Мәселен, мысалы, вакуумда арнайы технологиямен өңделген өте таза және тегіс беттері бар екі металдың салыстырмалы сырғуы кезінде үйкеліс күші ағаш блоктардың бір-бірімен үйкеліс күшінен әлдеқайда күшті болады және одан әрі сырғанау мүмкін болмайды. .

3.3. домалау үйкелісі

Егер дене басқа дененің бетінде сырғып кетпей, доңғалақ немесе цилиндр сияқты домаласа, онда олардың жанасу нүктесінде пайда болатын үйкеліс домалақ үйкеліс деп аталады. Айналмалы доңғалақ жол төсегіне аздап басылған, сондықтан оның алдында әрқашан кішкентай туберкулез бар, оны жеңу керек. Дәл осы факт, айналмалы доңғалақтың үнемі алдында пайда болатын туберкулезге түсуі керек, ал домалақ үйкелісі байланысты. Сонымен қатар, жол неғұрлым қиын болса, соғұрлым домалау үйкелісі азаяды. Бірдей жүктемелер кезінде домалау үйкеліс күші сырғанау үйкеліс күшінен әлдеқайда аз (бұл ежелгі уақытта байқалған). Сонымен, төсек, пианино және т.б. сияқты ауыр заттардың аяқтары роликтермен қамтамасыз етілген. Машина жасауда машиналардағы үйкелісті азайту үшін домалау мойынтіректері, басқаша түрде шарикті және роликті подшипниктер кеңінен қолданылады.

Үйкелістің бұл түрлерін құрғақ үйкеліс деп атайды. Біз кітаптың неге үстелден түспейтінін білеміз. Бірақ үстел сәл қисайтылған болса, оның сырғып кетуіне не кедергі? Біздің жауабымыз - үйкеліс! Үйкеліс күшінің табиғатын түсіндіруге тырысамыз.

Бір қарағанда, үйкеліс күшінің пайда болуын түсіндіру өте қарапайым. Өйткені, үстелдің беті мен кітаптың мұқабасы кедір-бұдыр. Ұстағанда сезіледі, ал микроскоппен қарағанда беті анық көрінеді қатты денебәрінен де таулы елге ұқсайды. Сансыз шығыңқылар бір-біріне жабысып, сәл деформацияланып, кітаптың сырғып кетуіне жол бермейді. Осылайша, статикалық үйкеліс күші кәдімгі серпімділік сияқты бірдей молекулалық әсерлесу күштерінен туындайды.

Үстелдің еңісін арттырсақ, кітап сырғана бастайды. Әлбетте, дәл сол уақытта туберкулездің «жоғалуы» басталады, алшақтық молекулалық байланыстаржоғарылаған жүктемеге төтеп бере алмайды. Үйкеліс күші әлі де әрекет етеді, бірақ ол қазірдің өзінде сырғанау үйкеліс күші болады. Туберкулездің «бөлінуін» анықтау қиын емес. Бұл «жоңқалаудың» нәтижесі үйкеліс бөліктерінің тозуы болып табылады.

Беттерді неғұрлым мұқият жылтыратса, үйкеліс күші соғұрлым аз болуы керек сияқты. Бұл белгілі бір дәрежеде солай. Тегістеу, мысалы, екі болат жолақ арасындағы үйкеліс күшін азайтады. Бірақ шексіз емес! Үйкеліс күші бетінің тегістігінің одан әрі артуымен кенеттен арта бастайды. Бұл күтпеген, бірақ түсінікті.

Беткейлер тегістелген сайын, олар бір-біріне жақындай түседі.

Дегенмен, бұзылулардың биіктігі бірнеше молекулалық радиустардан асатын болса, іргелес беттердің молекулалары арасында өзара әрекеттесу күштері болмайды. Өйткені, бұл өте қысқа қашықтықтағы күштер. Тегістеудің белгілі бір жетілдірілуіне қол жеткізілген кезде, беттер соншалықты жақындайды, бұл молекулалардың біріктіруші күштері әрекет етеді. Олар статикалық үйкеліс күшін қамтамасыз ететін жолақтардың бір-біріне қатысты қозғалуына жол бермей бастайды. Тегіс жолақтар сырғанап кеткенде, олардың беттері арасындағы молекулалық байланыстар, туберкулез ішіндегі байланыстардың өрескел беттерде жойылуы сияқты үзіледі. Молекулалық байланыстардың үзілуі үйкеліс күштері мен серпімді күштердің арасындағы негізгі айырмашылық болып табылады. Серпімді күштер пайда болған кезде мұндай үзілістер болмайды. Осыған байланысты үйкеліс күштері жылдамдыққа тәуелді.

Көбінесе танымал кітаптар мен ғылыми фантастикалық әңгімелер үйкеліссіз әлемнің суретін салады. Осылайша сіз үйкелістің пайдасы мен зиянын өте анық көрсете аласыз. Бірақ үйкеліс молекулалардың өзара әсерлесуінің электрлік күштеріне негізделгенін ұмытпау керек. Үйкелістің жойылуы шын мәнінде электрлік күштердің жойылуын және, демек, заттың сөзсіз толық ыдырауын білдіреді.

Бірақ үйкелістің табиғаты туралы білім бізге өздігінен келген жоқ. Мұның алдында үлкен болды зерттеубірнеше ғасырлар бойы эксперименталды ғалымдар. Барлық білім оңай және оңай тамыр ала бермейді, көбісі қайталауды қажет етті эксперименттік тексерулер, дәлел. Соңғы ғасырлардағы ең жарқын адамдар үйкеліс күшінің модулінің көптеген факторларға тәуелділігін зерттеді: беттер арасындағы жанасу аймағына, материал түріне, жүктемеге, беттің тегіс еместігі мен кедір-бұдырына, салыстырмалы жылдамдығына. денелердің қозғалысы. Бұл ғалымдардың есімдері: Леонардо да Винчи, Амонтон, Леонард Эйлер, Шарль Кулон - бұл ең танымал есімдер, бірақ қарапайым ғылым қызметкерлері де болды. Осы зерттеулерге қатысқан барлық ғалымдар үйкеліс күшін жеңу үшін жұмыс жасалатын тәжірибелер жасады.

3.4. Тарихи анықтама

1500 болды . Ұлы итальяндық суретші, мүсінші және ғалым Леонардо да Винчи біртүрлі эксперименттер жүргізіп, шәкірттерін таң қалдырды.

Ол еденді сүйреп апарды, енді мықтап бұралған арқан, содан кейін бүкіл ұзындығы бойынша бірдей арқан. Оны сұрақтың жауабы қызықтырды: сырғанау үйкеліс күші қозғалыстағы жанасатын денелердің ауданына байланысты ма? Сол кездегі механиктер жанасу аймағы неғұрлым үлкен болса, үйкеліс күші соғұрлым көп болатынына терең сенді. Олар былай деп дәлелдеді: мұндай нүктелер неғұрлым көп болса, соғұрлым күш соғұрлым көп болады. Үлкенірек бетінде мұндай жанасу нүктелері көбірек болатыны анық, сондықтан үйкеліс күші үйкеліс денелерінің ауданына байланысты болуы керек.

Леонардо да Винчи күмәнданып, тәжірибелер жүргізе бастады. Мен таңқаларлық қорытындыға келдім: сырғанау үйкеліс күші жанасатын денелердің ауданына байланысты емес. Осы жолда Леонардо да Винчи үйкеліс күшінің денелер жасалған материалға, осы денелерге түсетін жүктің шамасына, сырғанау жылдамдығына және олардың бетінің тегістік немесе кедір-бұдырлық дәрежесіне тәуелділігін зерттеді. Ол келесі нәтижелерге қол жеткізді:

1. Ауданға байланысты емес.

2. Материалға байланысты емес.

3. Бұл жүктеменің шамасына байланысты (оған пропорционалды түрде).

4. Сырғанау жылдамдығына тәуелді емес.

5. Беттің кедір-бұдырлығына байланысты.

1699 . Француз ғалымы Амонтон өз тәжірибелерінің нәтижесінде сол бес сұраққа осылай жауап берді. Алғашқы үшеу үшін - бірдей, төртінші үшін - бұл байланысты. Бесіншіден - тәуелді емес. Белгілі болғандай, Амонтон Леонардо да Винчидің үйкеліс күшінің жанасатын денелер аймағынан тәуелсіздігі туралы осындай күтпеген тұжырымын растады. Бірақ сонымен бірге ол үйкеліс күші сырғанау жылдамдығына тәуелді емес деген пікірімен келіспеді; ол сырғанау үйкеліс күші жылдамдыққа байланысты деп есептеді, бірақ үйкеліс күші беттің кедір-бұдырлығына байланысты деген пікірмен келіспеді.

Он сегізінші және он тоғызыншы ғасырларда бұл тақырып бойынша отызға дейін зерттеулер болды. Олардың авторлары бір ғана нәрсеге келісті - үйкеліс күші жанасатын денелерге әсер ететін қалыпты қысым күшіне пропорционал. Басқа мәселелер бойынша келісім болған жоқ. Эксперименттік факт тіпті ең көрнекті ғалымдарды да таң қалдырды: үйкеліс күші үйкеліс денелерінің ауданына байланысты емес.

1748 . Белсенді мүше Ресей академиясыЛеонхард Эйлер үйкеліс туралы бес сұраққа жауаптарын жариялады. Алғашқы үшеуінде – алдыңғыларымен бірдей, бірақ төртіншісінде ол Амонтонмен, ал бесіншісінде – Леонардо да Винчимен келіскен.

1779 . Машиналар мен механизмдердің өндіріске енуіне байланысты үйкеліс заңдылықтарын тереңірек зерттеудің өзекті қажеттілігі туындады. Көрнекті француз физигі Кулон үйкеліс мәселесін шешумен айналысып, оған екі жыл уақытын арнады. Ол Франция порттарының біріндегі кеме жасау зауытында тәжірибелер орнатты. Онда ол үйкеліс күші өте маңызды рөл атқаратын практикалық өндірістік жағдайларды тапты. Кулон барлық сұрақтарға жауап берді - иә. Жалпы күшүйкеліс аздаған дәрежеде үйкеліс денелердің бетінің өлшеміне байланысты, қалыпты қысым күшіне тура пропорционал, жанасатын денелердің материалына байланысты, сырғанау жылдамдығы мен тегістік дәрежесіне байланысты. үйкеліс беттері. Болашақта ғалымдарды майлаудың әсері туралы сұрақ қызықтырды және үйкеліс түрлері анықталды: сұйық, таза, құрғақ және шекаралық.

Дұрыс жауаптар

Үйкеліс күші жанасатын денелердің ауданына байланысты емес, денелердің материалына байланысты: қалыпты қысым күші неғұрлым көп болса, үйкеліс күші соғұрлым көп болады. Дәл өлшеулер сырғанау үйкеліс күшінің модулі салыстырмалы жылдамдық модуліне тәуелді екенін көрсетеді.

Үйкеліс күші үйкеліс беттерін өңдеу сапасына және нәтижесінде үйкеліс күшінің артуына байланысты. Егер жанасатын денелердің беттері мұқият жылтыратылса, онда қалыпты қысымның бірдей күшімен жанасу нүктелерінің саны артады, демек, үйкеліс күші де артады. Үйкеліс күші жанасатын денелер арасындағы молекулалық байланыстарды жеңумен байланысты.

3.5 Үйкеліс коэффициенті

Үйкеліс күші берілген денені басқа дененің бетіне басатын күшке, яғни қалыпты қысым күшіне байланысты.Н және ысқылау беттерінің сапасы бойынша.

Трибометрмен жүргізілген тәжірибеде қалыпты қысым күші бардың салмағы болып табылады. Штанганың біркелкі сырғанау сәтіндегі салмақтары бар шыныаяқтың салмағына тең қалыпты қысым күшін өлшейік. Енді штангаға салмақ қою арқылы қалыпты қысымның күшін екі есе арттырайық. Тостағанға қосымша салмақ салып, тағы да штанганы біркелкі жылжытамыз.

Сонда үйкеліс күші екі есе артады. Осындай тәжірибелер негізінде үйкеліс беттерінің материалы мен күйі өзгермеген кезде олардың үйкеліс күші қалыпты қысым күшіне тура пропорционал болатыны анықталды, яғни.

Үйкеліс күшінің материалға және үйкеліс беттерін өңдеу сапасына тәуелділігін сипаттайтын шама үйкеліс коэффициенті деп аталады. Үйкеліс коэффициенті қалыпты қысым күшінің қандай бөлігі үйкеліс күші екенін көрсететін абстрактілі санмен өлшенеді.

μ бірқатар себептерге байланысты. Тәжірибе көрсеткендей, бір заттың денелері арасындағы үйкеліс, жалпы айтқанда, әртүрлі заттар денелеріне қарағанда көбірек. Сонымен болаттың болатқа үйкеліс коэффициенті болаттың мысға үйкеліс коэффициентінен үлкен. Бұл гетерогендіктерге қарағанда біртекті молекулалар үшін әлдеқайда көп болатын молекулалық әрекеттесу күштерінің болуымен түсіндіріледі.

Үйкеліске және үйкеліс беттерін өңдеу сапасына әсер етеді.

Бұл беттерді өңдеу сапасы әртүрлі болған кезде, үйкеліс беттеріндегі кедір-бұдыр өлшемдері де бірдей болмайды, бұл кедір-бұдырлардың адгезиясы күштірек, яғни үйкеліс μ үлкен болады. Сондықтан екі үйкеліс бетінің бірдей материалы мен өңдеу сапасы ең үлкен мәнге сәйкес келеді қаріп өлшемі: 14.0pt; сызық биіктігі: 115%"> әрекеттесу күштері. Төмендегі алдыңғы формулада болсаФ tr сырғанау үйкеліс күшін білдіреді, онда μ сырғанау үйкеліс коэффициентін білдіреді, егер FTP статикалық үйкеліс күшінің ең үлкен мәнімен ауыстырыңыз F макс ., онда μ статикалық үйкеліс коэффициентін білдіреді

Енді үйкеліс күшінің үйкеліс беттерінің жанасу аймағына тәуелділігін тексерейік. Ол үшін трибометрдің сырғанақтарына 2 бірдей жолақты салып, сырғанақтар мен «қос» сырғанақ арасындағы үйкеліс күшін өлшейміз. Содан кейін біз оларды жүгіргіштерге бөлек, бір-бірімен біріктіріп, үйкеліс күшін қайтадан өлшейміз. Екінші жағдайда үйкеліс беттерінің ауданы ұлғаюына қарамастан, үйкеліс күші өзгеріссіз қалады. Бұдан шығатыны, үйкеліс күші үйкеліс беттерінің мөлшеріне байланысты емес. Мұндай, бір қарағанда, эксперименттің оғаш нәтижесі өте қарапайым түсіндіріледі. Үйкеліс беттерінің ауданын ұлғайту арқылы біз денелердің бетінде бір-бірімен түйісетін бұзылулардың санын көбейттік, бірақ сонымен бірге біз бұл бұзылулардың бір-біріне басылатын күшін азайттық, өйткені біз тарағандықтан үлкен аумақтағы жолақтардың салмағы.

Тәжірибе көрсеткендей, үйкеліс күші қозғалыс жылдамдығына байланысты. Дегенмен, төмен жылдамдықта бұл тәуелділікті елемеуге болады. Қозғалыс жылдамдығы төмен болғанымен, үйкеліс күші жылдамдықтың жоғарылауымен артады. Жоғары жылдамдықтар үшін кері байланыс байқалады: жылдамдық өскен сайын үйкеліс күші азаяды. Айта кету керек, үйкеліс күші үшін барлық белгіленген қатынастар шамамен алынған.

Үйкеліс күші үйкеліс беттерінің күйіне байланысты айтарлықтай өзгереді. Ол әсіресе ысқылау беттерінің арасында май сияқты сұйық қабат болған кезде қатты төмендейді (майлау). Майлау техникада зиянды үйкеліс күштерін азайту үшін кеңінен қолданылады.

3.6. Үйкеліс күштерінің рөлі

Технологияда және Күнделікті өмірүйкеліс күштері үлкен рөл атқарады. Кейбір жағдайларда үйкеліс күштері пайдалы болса, басқаларында зиянды. Үйкеліс күші қозғалатын шегелерді, бұрандаларды, гайкаларды ұстайды; материяда жіптерді ұстайды, түйіндерді байлайды және т.б. үйкеліс болмаған кезде киім тігу, тоқыма станогын құрастыру, қорапты біріктіру мүмкін болмас еді.

Үйкеліс құрылымдардың беріктігін арттырады; үйкеліссіз ғимараттың қабырғаларын төсеуді де, телеграф бағандарын бекітуді де, машиналар мен құрылымдардың бөлшектерін болттармен, шегелермен, бұрандалармен бекітуді де жүргізуге болмайды. Үйкеліссіз өсімдіктерді топырақта ұстау мүмкін емес еді. Статикалық үйкелістің болуы адамның жер бетінде қозғалуына мүмкіндік береді. Жүре отырып, адам Жерді өзінен кері итереді, ал Жер де сол күшпен адамды алға итереді. Адамды алға жылжытатын күш табан мен Жер арасындағы статикалық үйкеліс күшіне тең.

Адам Жерді неғұрлым артқа итерсе, соғұрлым аяққа әсер ететін статикалық үйкеліс күші артады және адам соғұрлым жылдамырақ қозғалады.

Адам жерді соңғы статикалық үйкеліс күшінен жоғары күшпен итеріп жібергенде, аяғы артқа қарай сырғып, жүруді қиындатады. Тайғақ мұзда жүру қаншалықты қиын екенін есте сақтаңыз. Жаяу жүруді жеңілдету үшін статикалық үйкелісті арттыру қажет. Осы мақсатта тайғақ бетке құм себілген. Бұл электровоздың, вагонның қозғалысына да қатысты. Қозғалтқышқа жалғанған дөңгелектер жетекші дөңгелектер деп аталады.

Қозғалтқыш шығаратын күшпен жетекші доңғалақ рельсті артқа итергенде, статикалық үйкеліске тең және доңғалақ осіне түсетін күш электровозды немесе вагонды алға жылжытады. Осылайша, жетекші доңғалақ пен рельс немесе жер арасындағы үйкеліс пайдалы. Егер ол кішкентай болса, онда доңғалақ сырғып кетеді, ал электровоз немесе вагон орнында тұр. Мысалы, жұмыс істейтін машинаның қозғалатын бөліктері арасындағы үйкеліс зиянды. Үйкелісті арттыру үшін рельстерді құммен себіңіз. Мұзды жағдайда көліктерде жүру және қозғалу өте қиын, өйткені статикалық үйкеліс өте аз. Бұл жағдайларда тротуарларға құм себіліп, қалған үйкелісті арттыру үшін автомобильдердің дөңгелектеріне шынжырлар қойылады.

Үйкеліс күші денелерді тыныштықта ұстау немесе қозғалыс кезінде оларды тоқтату үшін де қолданылады. Доңғалақтардың айналуы доңғалақ шеңберіне бір немесе басқа жолмен басылатын тежегіш төсемдердің көмегімен тоқтатылады. Ауа тежегіштері ең көп таралған болып табылады, онда тежегіш алаңы сығылған ауаның көмегімен дөңгелекке басылады.

Шана тартатын аттың қозғалысын толығырақ қарастырайық. Жылқы аяқтарын қойып, бұлшық еттерін қатайтатындай, үйкеліс болмаған кезде аяқтары артқа қарай сырғып кетеді. Бұл жағдайда алға бағытталған статикалық үйкеліс күштері пайда болады. Ат ізінен күшпен алға тартатын шанада , жерден кері әсер ететін сырғанау үйкеліс күші. Ат пен шана үдеу алуы үшін ат тұяғының жол бетіндегі үйкеліс күші шанаға әсер ететін үйкеліс күшінен үлкен болуы керек. Бірақ тақалардың жердегі үйкеліс коэффициенті қанша үлкен болғанымен, статикалық үйкеліс күші тұяқтардың сырғанауын тудыруы тиіс күштен, яғни аттың бұлшық еттерінің күшінен артық бола алмайды. Сондықтан, аттың аяғы таймаса да, кейде ауыр шананы қозғалта алмай қалады. Қозғалыс кезінде (сырғанау басталғанда) үйкеліс күші біршама төмендейді; сондықтан көбінесе атқа шананы орнынан жылжытуға көмектесу жеткілікті, осылайша кейінірек оны көтере алады.

4. Эксперименттік нәтижелер

Мақсат:Сырғанау үйкеліс күшінің келесі факторларға тәуелділігін табыңыз:

Жүктемеден;

Үйкеліс беттерінің жанасу аймағынан;

Үйкеліс материалдарынан (құрғақ беттермен).

Құрал-жабдықтар: серіппе күші 40 Н/м зертханалық динамометр; дөңгелек демонстрациялық динамометр (шегі - 12Н); ағаш жолақтар - 2 дана; жүктер жиынтығы; ағаш тақта; металл парақтың бір бөлігі; жалпақ шойын бар; мұз; резеңке.

Эксперименттік нәтижелер

1. Сырғанау үйкеліс күшінің жүкке тәуелділігі.

2. Үйкеліс күшінің үйкеліс беттерінің жанасу аймағына тәуелділігі.

3. Үйкеліс күшінің үйкеліс беттерінің тегістіктерінің шамасына тәуелділігі: ағашқа ағаш ( әртүрлі жолдарбеттік өңдеу).

Үйкеліс беттерінің материалдарынан үйкеліс күшін зерттеуде массасы 120 г және әр түрлі жанасу беттері бар бір сырықты пайдаланамыз. Біз формуланы қолданамыз:

Біз келесі материалдар үшін сырғанау үйкеліс коэффициенттерін есептедік:

5. Жобалау жұмыстары және қорытындылар

Мақсаттар:демонстрациялық эксперименттер жасау; байқалған құбылыстардың нәтижелерін түсіндіру.

Үйкеліс тәжірибелері

Әдебиеттерді зерттегеннен кейін біз өзіміз орындауға шешім қабылдаған бірнеше эксперименттерді таңдадық. Біз тәжірибелер арқылы ойланып, тәжірибелеріміздің нәтижелерін түсіндіруге тырыстық. Құрылғылар мен құралдар ретінде біз алдық: ағаш сызғыш, пышақтар, тегістеу қағазы, тегістеу дөңгелегі.

№1 тәжірибе

Диаметрі 20 см, биіктігі 7 см цилиндрлік қорап құммен толтырылған. Аяғына жүк тиелген жеңіл мүсінше құмға көміліп, бетіне металл шар қойылады. Қорапты шайқағанда мүсінше құмнан шығып кетеді, ал доп оған батады. Құмды шайқаған кезде құм түйіршіктерінің арасындағы үйкеліс күштері әлсірейді, ол қозғалғыш болып, сұйық қасиетке ие болады. Сондықтан ауыр денелер құмға «батып», ал жеңіл денелер «қалқып шығады».

Тәжірибе№ 2 Шеберханадағы пышақтардың ұшы. Бөлшектердің бетін тегістеуішпен өңдеу. Құбылыстар жанасу беттері арасындағы ойықтардың бөлінуіне негізделген.

Тәжірибе №3Сымның бірнеше рет иілу және иілу кезінде иілу нүктесі қызады. Бұл металдың жеке қабаттары арасындағы үйкеліске байланысты.

Сондай-ақ, монетаны көлденең бетке ысқылағанда, монета қызады.

Көптеген құбылыстарды осы тәжірибелердің нәтижелерімен түсіндіруге болады.

Мысалы, цехтардағы жағдай. Станокта жұмыс істеген кезде менде машинаның қозғалатын бөліктерінің үйкеліс беттерінің арасында түтін болды. Бұл жанасу беттері арасындағы үйкеліс құбылысына байланысты. Бұл құбылыстың алдын алу үшін үйкеліс беттерін майлау және сол арқылы үйкеліс күшін азайту қажет болды.

6. Қорытынды

Адамның үйкеліс құбылысы туралы эмпирикалық жолмен алған білімін бұрыннан пайдаланып келе жатқанын анықтадық. Бастап XV - XVI ғасырлар бойы бұл құбылыс туралы білім ғылыми сипатқа ие болады: үйкеліс күшінің көптеген факторларға тәуелділігін анықтау үшін тәжірибелер жүргізіледі, заңдылықтар нақтыланады.

Енді біз үйкеліс күші неге байланысты екенін және оған не әсер етпейтінін білеміз. Нақтырақ айтқанда, үйкеліс күші мыналарға байланысты: жүкке немесе дене массасына; жанасу беттерінің түрінен; денелердің салыстырмалы қозғалысының жылдамдығы туралы; тегіс емес немесе өрескел беттердің өлшемі бойынша. Бірақ бұл байланыс аймағына байланысты емес.

Енді тәжірибеде байқалатын барлық заңдылықтарды заттың құрылымымен, молекулалар арасындағы әсерлесу күшімен түсіндіре аламыз.

Біз бірқатар эксперименттер жүргіздік, ғалымдармен бірдей эксперименттер жасадық және шамамен бірдей нәтижелерге қол жеткіздік. Біз жасаған мәлімдемелердің барлығын тәжірибе жүзінде растағанымыз белгілі болды.

Біз кейбір «қиын» бақылауларды түсінуге және түсіндіруге көмектесетін эксперименттер сериясын жасадық.

Бірақ, ең бастысы, біз білімді өзіміз алудың, содан кейін оны басқалармен бөлісудің қаншалықты керемет екенін түсіндік.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.

1. Бастауыш физика оқулығы: Оқу құралы. Сағат 15.00-де / Ред. . T.1 Механика. Молекулалық физика. М.: Наука, 1985 ж.

2., Механика және технология алапесі: Кітап. студенттерге арналған. – М.: Ағарту, 1993 ж.

3. Бытко, 1 және 2 бөліктері. Механика. Молекулалық физика және жылу. М.: магистратура, 1972.

4. Балаларға арналған энциклопедия. 16-том. 1 Физика өмірбаяны. Заттың тереңдігіне саяхат. Әлемнің механикалық суреті / тарау. Ред. . - М.: Аванта +, 2000 ж

· http://демо. үй. қараша kk / таңдаулы. htm

· http://gannalv. *****/tr/

· http://ru. Википедия. org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

· http://класс-физика. *****/7_трен. htm

· http://www. *****/компонент/опция, com_frontpage/Itemid,1/

Егер сіз кенеттен ауыр затты жылжытқыңыз келсе, сізге бірдеңе кедергі болатыны анық болады. Үйкеліс күші қозғалысқа кедергі келтіреді. Біз әр қадамда үйкеліске тап боламыз. Сөздің тура мағынасында. Дәлірек айтқанда, үйкеліс күштері аяғымызды бетінде ұстайтындықтан, үйкеліссіз бір қадам жасай алмаймыз.

Үйкеліс көптеген себептердің нәтижесі болып табылады, бірақ екеуі негізгі болып табылады. Біріншіден, денелердің беттері біркелкі емес, бір бетінің қырлы беттері екіншісінің кедір-бұдырына жабысады. Бұл геометриялық үйкеліс деп аталады. Екіншіден, үйкеліс денелері бір-бірімен өте тығыз байланыста болады және олардың қозғалысына молекулалардың әрекеттесуі (молекулалық үйкеліс) әсер етеді.

Үйкелістің үш түрі бар: статикалық үйкеліс, сырғанау үйкеліс және домалау үйкеліс.

статикалық үйкеліс күші - жанасатын екі дененің арасында пайда болатын және салыстырмалы қозғалыстың пайда болуына кедергі болатын күш. Екі жанасатын денені бір-біріне қатысты қозғалысқа келтіру үшін бұл күшті жеңу керек.

сырғанау үйкеліс күші - Екі дененің салыстырмалы қозғалысы кезінде олардың арасында пайда болатын күш.

Домалау үйкеліс күші - бір дененің екінші дененің бетіне домалақтау кезінде пайда болатын кедергі деп аталады.

Кез келген құбылыстың жақсы жақтары мен кемшіліктері болатыны анық. Ал үйкеліс қажет емес деу ақымақтық, мысалы, бөлшектердің тозуына байланысты. Бірақ біз қалай барар едік?

Төменде мен негізгі артықшылықтар мен кемшіліктерді жазуға тырысамын, бірақ мен мұны істеу қиын екенін алдын ала білемін.

1. Үйкеліс күші болмаса, заттар қолымыздан сырғып кетіп, біз жерде жүре алмай, тек сырғанап қалатын едік (ұлулар сияқты).
2. Үйкеліс - қозғалыстағы денені тоқтата алатын негізгі, кейде жалғыз күш.
3. Үйкеліс жіптердің түзетілуіне, ал маталар бөлек жіптерге бөлініп кетуіне мүмкіндік бермейді.
4. Қарабайыр жолмен отты алу.

1. Үйкеліс - жүйеге берілген энергияның бір бөлігін (мысалы, тербелмелі) осы энергияның барлығы біткенше жылуға бағыттайтын фактор. Мысалы, тербелу кезінде оларға ешқандай шара қолданбаса, әткеншек ерте ме, кеш пе тоқтайды.
2. Тыныштық үйкелісі ауыр затты орнынан жылжытуға негізгі кедергі болып табылады.
3. Үйкеліс механизмдердің бөлшектері мен тораптарының өнімділігінің төмендеуіне, беттердің сапасының нашарлауына және нәтижесінде тиімділіктің күрт төмендеуіне, кейбір жағдайларда бөлшектер мен тораптардың немесе тіпті тұтас механизмнің істен шығуына әкеледі.

Мен бұл бөлімшенің таза отандық екенін түсінемін. Кез келген плюс минусқа, ал минусты плюске айналдыруға болады. Біз үйкеліссіз жасай алмайтынымызды нақты айта аламын. Оның бізге қалай кедергі жасайтыны туралы айтуға болады, бірақ оның қанша рет көмектескенін ұмытпаңыз. Біз бұл туралы ойламаймыз. Және, бәлкім, бұл философиялық сұрақ болса да, оған тұрарлық.

Егер сіз тізімді толық емес деп ойласаңыз және оны толықтырғыңыз келсе, түсініктемелерде өз ұсыныстарыңызды ұсыныңыз.

Бізді қоршаған әлемде көптеген адамдар бар физикалық құбылыстар: күн күркіреп, найзағай, жаңбыр мен бұршақ, электр тоғы, үйкеліс... Біздің бүгінгі баяндамамыз үйкеліске арналған. Үйкеліс не үшін пайда болады, ол неге әсер етеді, үйкеліс күші неге байланысты? Ақырында, үйкеліс дос па, жау ма?

Үйкеліс күші дегеніміз не?

Аздап жүгіре отырып, сіз мұз жолымен жылдам жүре аласыз. Бірақ оны кәдімгі асфальтта жасауға тырысыңыз. Дегенмен, тырысудың қажеті жоқ. Ештеңе жұмыс істемейді. Сіздің сәтсіздігіңіздің кінәсі өте үлкен үйкеліс күші болады. Дәл сол себепті, үлкен үстелді немесе айталық, фортепианоны жылжыту қиын.

Екі дене тоғысқан жерде әрқашан өзара әрекеттесу болады,ол бір дененің екінші дененің бетінде қозғалуына кедергі жасайды. Оны үйкеліс деп атайды. Ал бұл әсерлесудің шамасы үйкеліс күші болып табылады.

Үйкеліс күштерінің түрлері

Сізге ауыр шкафты жылжыту керек деп елестетіп көріңіз. Сіздің күшіңіз жеткіліксіз екені анық. «Ауыстыру» күшін арттырайық. Сонымен қатар үйкеліс күші де артады. демалыс.Және ол шкафтың қозғалысына қарама-қарсы бағытта бағытталған. Ақырында, «ауыстыратын» күш «жеңеді» және шкаф қозғала бастайды. Енді үйкеліс күші өз алдына сырғанау.Бірақ бұл статикалық үйкеліс күшінен аз және шкафты әрі қарай жылжыту әлдеқайда оңай.

Сіз, әрине, кенеттен қозғалтқышы тоқтап қалған ауыр көлікті 2-3 адамның қалай дөңгелетіп әкеткенін көруіңіз керек еді. Көлікті итеріп бара жатқан адамдар күшті адамдар емес, көліктің дөңгелектеріне әсер ететін үйкеліс күші ғана домалау.Үйкелістің бұл түрі бір дененің екінші дененің бетін домалатқанда пайда болады. Доп, дөңгелек немесе қырлы қарындаш, пойыз доңғалақтары және т.б айнала алады.Үйкелістің бұл түрі сырғанау үйкеліс күшінен әлдеқайда аз. Сондықтан, егер ол дөңгелектермен жабдықталған болса, ауыр жиһазды жылжыту өте оңай.

Бірақ, бұл жағдайда үйкеліс күші дененің қозғалысына қарсы бағытталған, сондықтан ол дененің жылдамдығын төмендетеді. Егер оның «зиянды табиғаты» болмаса, велосипедпен немесе роликті конькимен жылдамдатып, шексіз мінуге болады. Дәл осы себепті қозғалтқышы өшірілген көлік біраз уақыт инерциямен қозғала береді, содан кейін тоқтайды.

Сонымен, үйкеліс күштерінің 3 түрі бар екенін есте сақтаңыз:

• сырғымалы үйкеліс;
• домалау үйкелісі;
• тыныштық үйкеліс.

Жылдамдықтың өзгеру жылдамдығын үдеу деп атайды. Бірақ үйкеліс күші қозғалысты баяулатқандықтан, бұл үдеу минус белгісімен болады. Айтса дұрыс болар еді үйкеліс әсерінен дене тежелумен қозғалады.

Үйкелістің табиғаты қандай

Егер сіз жылтыратылған үстелдің немесе мұздың тегіс бетіне лупа (үлкейткіш) арқылы қарасаңыз, оның бетінде сырғанау немесе домалақтау денесі жабысатын кішкентай кедір-бұдырлықты көресіз. Өйткені, бұл беттер бойымен қозғалатын денеде де осындай шығыңқы жерлер бар.

Жанасу нүктелерінде молекулалардың жақын орналасқаны сонша, олар бір-бірін тарта бастайды. Бірақ дене қозғала береді, атомдар бір-бірінен алыстайды, олардың арасындағы байланыстар үзіледі. Бұл тартылудан босатылған атомдарды дірілдейді. Кернеу тербелісінен босатылған серіппемен шамамен бірдей. Біз молекулалардың бұл тербелістерін қыздыру ретінде қабылдаймыз. Сондықтан үйкеліс әрқашан жанасу беттерінің температурасының жоғарылауымен бірге жүреді.

Сонымен, бұл құбылыстың екі себебі бар:

• жанасатын денелердің бетіндегі бұзушылықтар;
• молекулааралық тартылыс күштері.

Үйкеліс күші неге тәуелді?

Сіз шана құмды аймаққа кірсе, оның жылдамдығы қалай күрт төмендейтінін байқаған боларсыз. Тағы бір қызық байқау, шанада бір адам болғанда, олар төбеден бір жолмен төмен түседі. Ал екі дос бірге шықса, шана тезірек тоқтайды. Демек, үйкеліс күші:

• жанасатын беттердің материалына байланысты;
• сонымен қатар дене салмағының жоғарылауымен үйкеліс күшейеді;
• қозғалысқа қарама-қарсы бағытта әрекет етеді.

Ғажайып физика ғылымы да жақсы, өйткені көптеген тәуелділіктерді сөзбен ғана емес, арнайы белгілер (формулалар) түрінде де көрсетуге болады. Үйкеліс күші үшін ол келесідей болады:

Ftr = кН Қайда:

Ftr - үйкеліс күші.

к - үйкеліс күшінің материалға тәуелділігін және оны өңдеу тазалығын көрсететін үйкеліс коэффициенті. Айталық, егер металл металда домалап жүрсе k=0,18, мұзда сырғанақ болса k=0,02 (үйкеліс коэффициенті әрқашан бірден аз);

Н тірекке әсер ететін күш. Егер дене көлденең беткейде болса, бұл күш дененің салмағына тең болады. Көлбеу жазықтық үшін ол салмақтан аз және көлбеу бұрышына байланысты. Төбе неғұрлым тік болса, соғұрлым төмен сырғанау оңайырақ және соғұрлым ұзақ жүруге болады.

Осы формула арқылы шкафтың тыныш үйкеліс күшін есептеп, оны орнынан жылжыту үшін қандай күш қолдану керектігін анықтаймыз.

Үйкеліс күшінің жұмысы

Егер денеге күш әсер етсе, оның әсерінен дене қозғалады, онда жұмыс әрқашан орындалады. Үйкеліс күшінің жұмысының өзіндік ерекшеліктері бар: ол қозғалысты тудырмайды, бірақ оны болдырмайды. Сондықтан, оның жұмысы әрқашан теріс болады, яғни. минус белгісімендененің қай бағытта қозғалатынына қарамастан.

Үйкеліс - дос немесе жау

Үйкеліс күштері бізбен барлық жерде бірге жүреді, айтарлықтай зиян және ... үлкен пайда әкеледі. Үйкеліс жоғалды деп елестетіңіз. Таңғалған бақылаушы таулардың қалай құлағанын, ағаштардың жерден жұлынып жатқанын, дауыл желдері мен теңіз толқындарының жер бетінде шексіз үстемдік ететінін көреді. Барлық денелер бір жерге сырғып кетеді, көлік бөлек бөліктерге бөлінеді, өйткені үйкеліссіз болттар өз міндетін атқармайды, көрінбейтін ұсқынсыздық барлық шілтер мен түйіндерді шешіп тастайды, үйкеліс күштерімен ұсталмаған жиһаздар бөлменің төменгі бұрышына сырғиды. .

Осы хаостан құтылуға тырысайық, бірақ үйкеліссіз бір қадам жасай алмаймыз.Өйткені, жаяу жүргенде жерден итеруге көмектесетін үйкеліс. Қыста жолдың тайғақ кешуінің неліктен құм болатыны енді түсінікті...

Сонымен қатар, кейде үйкеліс айтарлықтай зиян келтіреді. Адамдар үйкелісті азайтуды және арттыруды үйренді, одан үлкен пайда алды. Мысалы, ауыр жүктерді сүйреу үшін сырғанау үйкелісін домалаумен алмастыратын дөңгелектер ойлап табылды, бұл сырғанау үйкелісінен әлдеқайда аз.

Өйткені домалау денелері сырғанау кезіндегідей беткейдегі көптеген ұсақ бұзылуларға жабысып қалмайды. Содан кейін олар дөңгелектерді терең өрнек (протектор) бар шиналармен жабдықтады.

Сіз барлық шиналардың резеңке және қара екенін байқадыңыз ба?

Резеңке жолда доңғалақтарды жақсы ұстайды, ал резеңкеге қосылған көмір оған қара түсті, қажетті қаттылық пен беріктік береді. Сонымен қатар, ол жолдағы апаттар кезінде тежеу ​​жолын өлшеуге мүмкіндік береді. Өйткені, тежеу ​​кезінде резеңке айқын қара із қалдырады.

Қажет болса, үйкелісті азайтыңыз, майлау майлары мен құрғақ графит майды қолданыңыз. Керемет өнертабыс шарикті подшипниктердің әртүрлі түрлерін жасау болды. Олар велосипедтен бастап ең соңғы ұшақтарға дейін әртүрлі механизмдерде қолданылады.

Сұйықтарда үйкеліс бар ма?

Дене суда қозғалмайтын болса, суға үйкеліс болмайды. Бірақ ол қозғала бастағанда үйкеліс пайда болады, яғни. су ондағы кез келген дененің қозғалысына қарсы тұрады.

Бұл үйкеліс тудыратын жағалау суды «баяулатады» дегенді білдіреді. Ал, судың жағадағы үйкелісі оның жылдамдығын төмендететіндіктен, өзеннің ортасында жүзуге болмайды, өйткені ол жерде ағыс әлдеқайда күшті. Балықтар мен теңіз жануарлары денелерінің судағы үйкелісі аз болатындай етіп пішінделген.

Дизайнерлер сүңгуір қайықтарға бірдей жеңілдетуді береді.

Табиғаттың басқа да құбылыстарымен танысуымыз жалғасады. Қайтадан кездескенше, достар!

Егер бұл хабарлама сізге пайдалы болса, мен сізді көруге қуанышты болар едім