ზედაპირები ახდენს ხახუნის ძალას, რომელიც ეწინააღმდეგება მოცურების მოძრაობას და თქვენ უნდა გამოთვალოთ ამ ძალის ზომა, როგორც ფიზიკის მრავალი პრობლემის ნაწილი. ხახუნის ოდენობა ძირითადად დამოკიდებულია "ნორმალურ ძალაზე", რომელიც ზედაპირებს ახდენს მათზე მჯდომ ობიექტებზე და ასევე იმ სპეციფიკურ ზედაპირზე, რომელსაც განიხილავთ. უმეტეს მიზნებისათვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ ფორმულა:
ხახუნის გამოსათვლელად, თანნდგომა "ნორმალური" ძალა და "μ”მოიცავს მახასიათებლებს ზედაპირზე.
ხახუნის დროს აღწერილია ძალა ორ ზედაპირს შორის, როდესაც თქვენ ცდილობთ ერთმანეთის გადაადგილებას. ძალა ეწინააღმდეგება მოძრაობას და უმეტეს შემთხვევაში ძალა მოქმედებს მოძრაობის საპირისპირო მიმართულებით. მოლეკულურ დონეზე ქვემოთ, როდესაც ორ ზედაპირს დააჭერთ, თითოეულში უმნიშვნელო არასრულყოფილებაა ზედაპირს შეუძლია ურთიერთდაკავშირება და შეიძლება იყოს მიმზიდველი ძალები ერთი მასალის მოლეკულებს შორის და სხვა. ეს ფაქტორები ართულებს მათი ერთმანეთის გადაადგილებას. თქვენ არ მუშაობთ ამ დონეზე, როდესაც გამოთვლით ხახუნის ძალას. ყოველდღიური სიტუაციებისათვის, ფიზიკოსები ამ ყველა ფაქტორს აჯგუფებენ "კოეფიციენტში"μ.
"ნორმალური" ძალა აღწერს ძალას, რომელსაც ობიექტი ეყრდნობა (ან ზეწოლა ხდება) ობიექტზე. ბრტყელ ზედაპირზე მყოფი უძრავი საგნისთვის ძალა ზუსტად უნდა დაუპირისპირდეს სიმძიმის გამო ძალას, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ნიუტონის მოძრაობის კანონების თანახმად, ობიექტი იმოძრავებს. "ნორმალური" ძალა (ნ) არის ძალა, რომელიც ამას აკეთებს.
ის ყოველთვის მოქმედებს ზედაპირზე პერპენდიკულურად. ეს ნიშნავს, რომ დახრილ ზედაპირზე ნორმალური ძალა კვლავ მიემართება ზედაპირისგან, ხოლო მიზიდულობის ძალა პირდაპირ ქვემოთ.
ნორმალური ძალა მარტივად შეიძლება აღწერილი იქნას უმეტეს შემთხვევაში:
N = მგ
Აქ,მწარმოადგენს ობიექტის მასას დაგწარმოადგენს აჩქარებას სიმძიმის გამო, რაც წამში არის 9.8 მეტრი წამში (მ / წმ)2), ან ნეტონები თითო კილოგრამზე (N / კგ). ეს უბრალოდ ემთხვევა ობიექტის "წონას".
დახრილი ზედაპირებისთვის, ნორმალური ძალის სიმტკიცე იკლებს მით უფრო მეტად იხრება ზედაპირი, ამიტომ ფორმულა ხდება:
N = მგ \ კოს {{theta}
თანθკუთხისთვის დგას, რომლისკენაც მიდრეკილია ზედაპირი.
მარტივი მაგალითის გაანგარიშებისთვის, გაითვალისწინეთ ბრტყელი ზედაპირი, რომელზეც 2 კგ-იანი ხის ბლოკი ზის. ნორმალური ძალა პირდაპირ ზევით მიემართება (ბლოკის წონის შესანარჩუნებლად) და თქვენ გამოთვლით:
N = 2 \ ჯერ 9.8 = 19.6 \ ტექსტი {N}
კოეფიციენტი დამოკიდებულია ობიექტზე და კონკრეტულ სიტუაციაზე, რომელთანაც მუშაობთ. თუ ობიექტი უკვე არ მოძრაობს ზედაპირზე, თქვენ იყენებთ სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტსμსტატიკური, მაგრამ თუ ის მოძრაობს, იყენებთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტსμსლაიდი.
საერთოდ, მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი უფრო მცირეა, ვიდრე სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უფრო ადვილია ისეთი რამის გადაფურცვლა, რაც უკვე მოძრაობს, ვიდრე ის, რაც ჯერ კიდევ დგას.
თქვენს მიერ განხილული მასალები ასევე მოქმედებს კოეფიციენტზე. მაგალითად, თუ ადრეული ხის ბლოკი აგურის ზედაპირზე იქნებოდა, კოეფიციენტი იქნებოდა 0,6, მაგრამ სუფთა ხისთვის ეს შეიძლება იყოს 0,25 – დან 0,5 ყინულზე ყინულისთვის, სტატიკური კოეფიციენტია 0,1. ისევ მოცურების კოეფიციენტი ამცირებს ამას კიდევ უფრო მეტად, 0,03-მდე ყინულის ყინულზე და 0,2 -ზე ხისთვის ტყე. მოძებნეთ ეს თქვენი ზედაპირისთვის ონლაინ ცხრილის გამოყენებით (იხილეთ რესურსები).
ხახუნის ძალის ფორმულა ამბობს:
F = \ mu N
მაგალითისთვის, გაითვალისწინეთ ხის მაგიდაზე 2 კგ მასის ხის ბლოკი, რომელიც სტაციონარულიდან აიძულა. ამ შემთხვევაში, თქვენ იყენებთ სტატიკურ კოეფიციენტს, ერთადμსტატიკური = 0,25-დან 0,5-მდე ხისთვის. აღებაμსტატიკური = 0.5, რომ მაქსიმალურად მივიღოთ ხახუნის პოტენციური ეფექტი და დავიმახსოვროთ ისნ = 19.6 N ადრეულიდან, ძალაა:
F = 0,5 \ ჯერ 19,6 = 9,8 \ ტექსტი {N}
გახსოვდეთ, რომ ხახუნის ძალა მხოლოდ მოძრაობას ეწინააღმდეგება, ასე რომ, თუ მას ნაზად დაიწყებთ და მიიღებთ უფრო მყარია, ხახუნის ძალა გაიზრდება მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე, რაც ახლახან გამოთვალეთ. ფიზიკოსები ზოგჯერ წერენვმაქსიმალური ამ საკითხის გასაგებად.
მას შემდეგ, რაც ბლოკი გადავა, თქვენ იყენებთμსლაიდი = 0.2, ამ შემთხვევაში:
F_ {slide} = \ mu_ {slide} N = 0.2 \ ჯერ 19.6 = 3.92 \ ტექსტი {N}