Çdo lëvizje në natyrë dhe teknologji, që përfshin praninë e kontaktit fizik midis trupave të ngurtë, shoqërohet me fërkim. Në këtë artikull, ne do të japim shembuj të forcës së fërkimit dhe do të tregojmë se në cilat raste ajo luan një rol të dobishëm dhe në cilat është e padëshirueshme.
Cilat lloje të fërkimit midis trupave të ngurtë janë
Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë vetëm shembuj të forcave të fërkimit që veprojnë midis objekteve të ngurta që kanë kontakt fizik me njëri-tjetrin.
Një nga llojet e rëndësishme të fërkimit është fërkimi statik. Bazuar në vetë emrin, mund të supozohet se manifestohet kur një trup qëndron në sipërfaqen e një tjetri. Të gjithë e dinë se për të lëvizur një objekt të rëndë nga vendi i tij, është e nevojshme të zbatohet një forcë e jashtme e drejtuar përgjatë sipërfaqes së kontaktit të këtij objekti dhe sipërfaqes në të cilën ai qëndron. Kjo forcë kundërveprohet nga forca statike e fërkimit. Ai vepron ndërmjet sipërfaqeve të kontaktit të trupave. Fërkimi i pushimit lind për shkak të pranisë së vrazhdësisë në sipërfaqet prekëse, pavarësisht se siata nuk ishin të qetë.
Lloji i dytë i fërkimit që do të shikojmë është fërkimi rrëshqitës. Ajo lind edhe për shkak të vrazhdësisë së përmendur, kur trupat fillojnë të lëvizin në raport me njëri-tjetrin duke rrëshqitur. Drejtimi dhe pika e aplikimit të forcës së fërkimit rrëshqitës janë saktësisht të njëjta si për fërkimin statik. I vetmi ndryshim midis këtyre forcave është se forca e rrëshqitjes është gjithmonë më e vogël se forca e pushimit.
Lloji i tretë i fërkimit, i cili luan jo më pak rol në teknologji se dy të parat, është fërkimi rrotullues. Siç thotë edhe emri i tij, ai shfaqet kur një trup rrotullohet në sipërfaqen e një tjetri. Arsyeja e fërkimit të rrotullimit qëndron në histerezën e deformimit, e cila çon në "shpërndarjen" e energjisë kinetike të trupit rrotullues. Në një numër rastesh praktike, kjo forcë fërkimi është 10-100 ose më shumë herë më pak se llojet e mëparshme të fërkimit të konsideruara.
Të gjitha llojet e forcave të fërkimit janë drejtpërdrejt proporcionale me forcën e reagimit mbështetës me të cilin kjo e fundit vepron në trupin në fjalë.
Dëmi dhe përfitimi i forcës statike të fërkimit: shembuj
Nga të gjitha llojet e përmendura të fërkimit, ndoshta, fërkimi statik është më "i padëmshmi". Fakti është se në praktikë pothuajse gjithmonë luan një rol të dobishëm. E vetmja pikë negative e saj është se është më e madhe se fërkimi i rrëshqitjes. Fakti i fundit do të thotë se për çdo fillim lëvizjeje është e nevojshme të bëhet një përpjekje e madhe. Për shembull, për të filluar skijimin në dëborë, së pari duhet t'i "shqyer" ato fjalë për fjalë nga sipërfaqja e borës.
Ka shumë shembujpërdorimi i forcës statike të fërkimit. Le t'i rendisim ato:
- Thonjtë dhe vidhat që mbajnë fort dy trupa të fortë prej druri, plastike dhe metali së bashku kryejnë funksionin e tyre nëpërmjet veprimit të forcës në fjalë.
- Ecja e një personi, drejtimi i makinave në rrugë është për shkak të faktit se fërkimi statik është më i madh se fërkimi i rrëshqitjes. Përndryshe, do të ishte e vështirë për ne të lëviznim, njerëzit dhe automjetet do të rrëshqisnin në një vend.
- Çdo trup që mbështetet në sipërfaqe të pjerrëta janë për shkak të veprimit të fërkimit statik. Nëse kjo e fundit nuk do të ekzistonte, atëherë do të ishte e pamundur të vendosni një fren dore në një makinë në një pjerrësi ose ndonjë send shtëpiake në një tavolinë që ka një prirje të lehtë nga horizonti.
Fërkimi i rrëshqitjes dhe përfitimet e tij
Ndryshe nga fërkimi statik, i cili kryesisht luan një rol pozitiv në jetën e njeriut, fërkimi rrëshqitës është zakonisht një forcë e dëmshme. Megjithatë, mund të jepen dy shembuj të forcës së dobishme të fërkimit rrëshqitës:
- Meqenëse fërkimi rrëshqitës çon në ngrohjen e sipërfaqes së objekteve (mënyra natyrale dhe më e lehtë për të kthyer energjinë mekanike në nxehtësi), ky efekt mund të përdoret për të rritur temperaturën e trupave. Pra, në kohët e lashta, paraardhësit tanë bënin zjarr duke përdorur fërkime rrëshqitëse.
- Kur shoferi dëshiron të ndalojë automjetin, ai shtyp pedalin e frenave. Në këtë rast, disqet e frenave rrëshqasin brenda buzës së rrotës dhe ngadalësojnë rrotullimin e saj.
Dëm fërkimi rrëshqitës
Shembuj të veprimit të fërkimit të rrëshqitjes janë lëvizja e një kabineti në dysheme kur duam ta riorganizojmë atë në një dhomë, rrëshqitja e një skiatori dhe një patinatori, rrëshqitja e rrotave të një makine kur ato janë të bllokuara. ose kur vozitni në rrugë të rrëshqitshme, rrëshqitje midis pjesëve fërkuese të mekanizmave të makinave të ndryshme.
Në të gjitha këto raste, fërkimi i rrëshqitjes luan një rol të dëmshëm. Këta shembuj të dëmtimit të fërkimit të rrëshqitjes janë për faktin se ai pengon lëvizjen mekanike dhe "ha" një sasi të caktuar të energjisë kinetike (ski, patina, pjesë lëvizëse të makinave). Për më tepër, shndërrimi i energjisë mekanike në energji termike çon në ngrohjen e pjesëve të fërkimit. Një rritje në temperaturën e tyre çon në një ndryshim në strukturën mikroskopike, e cila cenon vetitë e materialeve. Së fundi, shembujt e listuar të forcës së fërkimit të rrëshqitjes çojnë në konsumim të sipërfaqeve të fërkimit, shfaqjen e brazdave të padëshiruara mbi to dhe rrallim.
Fërkimi i rrotullimit dhe dëmi dhe përfitimi i tij
Nëse e konsiderojmë në themel çështjen e dobisë së forcës së fërkimit rrotullues, rezulton se ajo nuk ekziston fare. Në të vërtetë, fërkimi i rrotullimit gjithmonë parandalon rrotullimin mekanik, ai çon në konsumimin e pjesëve të punës dhe në ngrohjen e tyre të padëshirueshme. Sidoqoftë, fenomeni i rrotullimit përdoret gjerësisht në inxhinieri (kushineta, rrota automjetesh). Kjo shpjegohet me faktin se forca e fërkimit të rrotullimit është shumë më e vogël se forca e ngjashme e rrëshqitjes, e cila zvogëlon shkallën e saj me urdhër të madhësisë.ndikim i dëmshëm.
Rritje dhe ulje e forcave të fërkimit
Siç e pamë më lart në shembuj, forcat statike dhe rrëshqitëse të fërkimit janë ndonjëherë të dobishme dhe ndonjëherë të dëmshme. Në këtë drejtim, njerëzimi ka përdorur prej kohësh metoda për të ndryshuar shkallën e fërkimit, si në drejtim të rritjes së forcës përkatëse, ashtu edhe në drejtim të uljes së saj.
Shembuj të mrekullueshëm se si të rritet forca e fërkimit janë spërkatja e rërës dhe kripës mbi akullin në rrugë. Si rezultat i këtyre veprimeve, ka një rritje të vrazhdësisë së sipërfaqes së akullit dhe, si rezultat, një rritje të forcave të fërkimit statik dhe rrëshqitës.
Një mënyrë tjetër për të rritur forcat në fjalë është përdorimi i sipërfaqeve speciale. Një shembull i mrekullueshëm është sipërfaqja e gomës së dimrit të një makine, e cila karakterizohet nga një hap i thellë dhe prania e thumbave metalike.
Gjatë skijimit, si dhe gjatë rrotullimit të kushinetave të mekanizmave të ndryshëm, fërkimi luan një rol negativ. Për ta zvogëluar atë, përdoren lubrifikantë të veçantë, zakonisht me bazë yndyrnash (dylli, litoli).
