Fërkimi është forca që kundërshton lëvizjen e një objekti. Për të ndaluar një objekt në lëvizje, forca duhet të veprojë në drejtim të kundërt me drejtimin e lëvizjes. Për shembull, nëse shtyni një top të shtrirë në dysheme, ai do të lëvizë. Forca e shtytjes e zhvendos atë në një vend tjetër. Gradualisht topi ngadalësohet dhe ndalon së lëvizuri. Forca që kundërshton lëvizjen e një objekti quhet fërkim. Në natyrë dhe në teknologji, ka një numër të madh shembujsh të aplikimit të kësaj force.
Llojet e fërkimit
Ka lloje të ndryshme fërkimi:
Një teh patina që lëviz nëpër akull është një shembull i rrëshqitjes. Ndërsa patinatori lëviz nëpër shesh patinazhi, pjesa e poshtme e patinave prek dyshemenë. Burimi i fërkimit është kontakti midis sipërfaqes së tehut dhe akullit. Pesha e një objekti dhe lloji i sipërfaqes në të cilën po lëviz përcaktonsasia e rrëshqitjes (fërkimit) ndërmjet dy objekteve. Një objekt i rëndë ushtron më shumë presion mbi sipërfaqen mbi të cilën po rrëshqet, kështu që do të ketë më shumë fërkime rrëshqitëse. Meqenëse fërkimi është për shkak të forcave tërheqëse midis sipërfaqeve të objekteve, sasia e fërkimit varet nga materialet e dy objekteve që ndërveprojnë. Provoni të bëni patinazh në një liqen të qetë dhe do ta keni shumë më të lehtë sesa të bëni patinazh në një rrugë të ashpër me zhavorr
- Fërkimi në pushim (kohezioni) - forca që ndodh ndërmjet 2 trupave kontaktues dhe parandalon shfaqjen e lëvizjes. Për shembull, për të lëvizur një dollap, për të rrahur një gozhdë ose për të lidhur lidhëset e këpucëve, duhet të kapërceni forcën e ngjitjes. Ka shumë shembuj të ngjashëm të fërkimit në natyrë dhe teknologji.
- Kur ngasni një biçikletë, kontakti midis timonit dhe rrugës është një shembull i fërkimit në rrotullim. Kur një objekt rrotullohet në një sipërfaqe, forca e nevojshme për të kapërcyer fërkimin e rrotullimit është shumë më e vogël se ajo që kërkohet për të kapërcyer rrëshqitjen.
Fërkimi kinetik
Kur e shtyje librin mbi tavolinë dhe ai lëvizi një distancë të caktuar, ai përjetoi fërkimin e objekteve në lëvizje. Kjo forcë njihet si forca kinetike e fërkimit. Vepron në njërën sipërfaqe të tjetrës kur dy sipërfaqe fërkohen me njëra-tjetrën sepse njëra ose të dyja sipërfaqet janë duke lëvizur. Nëse vendosni libra shtesë në krye të librit të parë për të rritur forcën normale, forca kinetike e fërkimit do të jetërritje.
Ekziston formula e mëposhtme: Ffriction=ΜFn. Forca e fërkimit kinetik është e barabartë me produktin e koeficientit të fërkimit kinetik dhe forcës normale. Ekziston një marrëdhënie lineare midis këtyre dy forcave. Koeficienti i fërkimit kinetik lidh forcën e fërkimit me forcën normale. Meqenëse është një forcë, njësia për matjen e saj është Njutoni.
Fërkimi statik
Imagjinoni që po përpiqeni të shtyni një divan nëpër dysheme. E shtypni me pak forcë, por nuk lëviz. Forca statike e fërkimit vepron në përgjigje të forcës, në përpjekje për të shkaktuar lëvizjen e një objekti të palëvizshëm. Nëse nuk ka një forcë të tillë në objekt, forca statike e fërkimit është zero. Nëse ka një forcë që përpiqet të shkaktojë lëvizje, atëherë e dyta do të rritet në vlerën e saj maksimale përpara se të kapërcehet dhe lëvizja do të fillojë.
Formula për këtë pamje: Ffriction=ΜsFn. Forca statike e fërkimit është më e vogël ose e barabartë me produktin e koeficientit të fërkimit statik Μ (s) dhe forcës normale F (n). Në shembullin e divanit, forca maksimale statike e fërkimit balancon forcën e personit që e shtyn atë derisa divani të fillojë të lëvizë.
Matja e koeficientëve të fërkimit
Çfarë e përcakton forcën e fërkimit? Në natyrë dhe teknologji, materialet nga të cilat janë bërë sipërfaqet luajnë një rol të caktuar. Për shembull, imagjinoni të përpiqeni të luani basketboll duke veshur çorape në vend të këpucëve atletike. Ka mundësipërkeqësojnë ndjeshëm shanset tuaja për të fituar. Këpuca ndihmon në sigurimin e fuqisë së nevojshme për të frenuar dhe për të ndryshuar drejtimet shpejt ndërsa vraponi në sipërfaqe. Ka më shumë fërkime midis këpucëve tuaja dhe një fushë basketbolli sesa midis çorapeve dhe një dyshemeje prej druri të lëmuar.
Koeficientë të ndryshëm tregojnë se sa lehtë një objekt mund të rrëshqasë mbi një tjetër. Matjet e tyre të sakta janë mjaft të ndjeshme ndaj kushteve të sipërfaqes dhe përcaktohen eksperimentalisht. Sipërfaqet e lagura sillen shumë ndryshe nga sipërfaqet e thata.
Fizika: forca e fërkimit në natyrë dhe teknologji
Ju përjetoni fërkime gjatë gjithë kohës dhe duhet të jeni të lumtur që është e mundur. Është kjo forcë që ndihmon për të mbajtur objektet e palëvizshme në vend, dhe një person nuk bie kur ecën. Çfarë është fërkimi? Në natyrë dhe teknologji, shembujt mund të gjenden në çdo hap. Ju mund të mos e kuptoni, por tashmë jeni shumë të njohur me këtë fuqi. Ndodh në drejtim të kundërt të lëvizjes dhe për këtë arsye është një forcë që ndikon në lëvizjen e objekteve.
Kur e lëvizni kutinë nëpër dysheme, fërkimi vepron kundër kutisë në drejtim të kundërt të kutisë. Ndërsa ecni poshtë një mali, fërkimi vepron kundër lëvizjes suaj në rënie. Kur vendosni frenat në një makinë dhe vazhdoni të lëvizni për një kohë, fërkimi funksionon kundër drejtimit tuaj të rrëshqitjes, gjë që ndihmon në ndalimin e plotë të rrëshqitjes.
Kur dy objekte "fërkohen" me njëri-tjetrin, forcat vendosentërheqje ndërmjet molekulave të objekteve, duke shkaktuar fërkime. Në natyrë dhe teknologji, mund të ndodhë midis pothuajse çdo faze të materies - të ngurta, të lëngshme dhe të gazta. Fërkimi ndodh midis dy objekteve, të tilla si një kuti dhe një dysheme, por gjithashtu mund të ndodhë midis peshqve dhe ujit në të cilin ata notojnë, dhe objekteve që bien në ajër. Fërkimi për shkak të ajrit ka një emër të veçantë: rezistenca e ajrit.
Roli i fërkimit në natyrë, teknologji, jetë
Fërkimi është një pjesë integrale e përvojës njerëzore. Ne kemi nevojë për tërheqje për të ecur, për të qëndruar, për të punuar dhe për të hipur. Në të njëjtën kohë, ne kemi nevojë për energji për të kapërcyer rezistencën ndaj lëvizjes, kështu që fërkimi i tepërt kërkon energji të tepërt për të kryer punë, duke rezultuar në joefikasitet. Në shekullin e 21-të, njerëzimi po përballet me sfidat e dyfishta të mungesës së energjisë dhe ngrohjes globale nga djegia e lëndëve djegëse fosile. Kështu, aftësia për të kontrolluar fërkimin është bërë një prioritet kryesor në botën e sotme. Megjithatë, shumë njerëz ende nuk e kuptojnë natyrën themelore të fërkimit.
Fërkimi në natyrë dhe teknologji (fizikë) ka qenë gjithmonë një temë kurioziteti. Studimi intensiv i origjinës së kësaj force filloi në shekullin e 16-të, pas punës pioniere të Leonardo da Vinçit. Megjithatë, përparimi në kuptimin e natyrës së tij ka qenë i ngadalshëm, i penguar nga mungesa e një instrumenti për matje të saktë. Eksperimentet gjeniale të kryera nga shkencëtari Coulomb dhe të tjerë kanë dhënë informacion të rëndësishëm për të hedhur themelet për të kuptuar. Duke filluar nga fundi i viteve 1800 dhe në fillimMotorët me avull, lokomotivat dhe më pas aeroplanët u shfaqën në vitet 1900. Gjithashtu, eksplorimi i hapësirës kërkon një kuptim të qartë të fërkimit dhe aftësinë për ta kontrolluar atë.
Përparim i rëndësishëm në mënyrën e aplikimit dhe kontrollit të fërkimit në teknologjinë e natyrës, në jetën e përditshme, është bërë përmes provave dhe gabimeve. Në fillim të shekullit të 21-të, një dimension i ri i fërkimit në shkallë nano u shfaq për shkak të përdorimit të nano-teknologjive. Kuptimi njerëzor i fërkimit atomik dhe molekular po zgjerohet me shpejtësi. Sot, efikasiteti i energjisë dhe prodhimi i energjisë së rinovueshme kërkojnë vëmendje të menjëhershme ndërsa shkenca përpiqet të reduktojë emetimet e karbonit. Aftësia për të kontrolluar fërkimin bëhet një hap i rëndësishëm në kërkimin e teknologjive të qëndrueshme. Ky është treguesi i efikasitetit të energjisë. Nëse është e mundur të reduktohen humbjet e panevojshme të energjisë dhe të rritet efikasiteti aktual i energjisë, kjo do të japë kohë për të zhvilluar burime alternative të energjisë.
Shembuj të fërkimit në jetë
Fërkimi është një forcë që është rezistente. Ai pengon lëvizjen e një objekti tjetër duke ushtruar njëfarë force. Por nga vjen kjo fuqi? Së pari, ia vlen të filloni ta konsideroni atë nga niveli molekular. Fërkimi që shohim në jetën e përditshme mund të shkaktohet nga vrazhdësia e sipërfaqes. Kjo është ajo që shkencëtarët besonin për një kohë të gjatë si arsyeja kryesore e shfaqjes së saj.
Shembujt më të thjeshtë të fërkimit në natyrë dhe teknologji janë si më poshtë:
- Kur ecni, fërkimi e detyron atëndikon në taban, na jep mundësinë për të ecur përpara.
- Një shkallë e mbështetur në një mur nuk bie në dysheme.
- Njerëzit që lidhin lidhëset e tyre.
- Pa forcën e fërkimit, makinat nuk do të mund të lëviznin jo vetëm përpjetë, por edhe në një rrugë të sheshtë.
- Në natyrë, i ndihmon kafshët të ngjiten në pemë.
Ka shumë pika të tilla, ka edhe raste kur kjo forcë, përkundrazi, mund të ndërhyjë. Për shembull, për të reduktuar fërkimin, peshqve u jepet një lubrifikant i veçantë, falë të cilit, si dhe formës së thjeshtë të trupit, ata mund të lëvizin pa probleme në ujë.
