Үрэлт нь биетийн хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүч юм. Хөдөлж буй объектыг зогсоохын тулд хүч нь хөдөлгөөний чиглэлийн эсрэг чиглэлд ажиллах ёстой. Жишээлбэл, шалан дээр хэвтэж буй бөмбөгийг түлхэж өгвөл тэр хөдөлнө. Түлхэлтийн хүч нь түүнийг өөр газар шилжүүлдэг. Бөмбөг аажмаар удааширч, хөдөлгөөнийг зогсооно. Биеийн хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүчийг үрэлт гэж нэрлэдэг. Байгаль болон технологид энэ хүчийг ашигласан асар олон жишээ бий.
Үрэлтийн төрлүүд
Үрэлтийн янз бүрийн төрлүүд байдаг:
Мөсөн дээгүүр хөдөлж буй тэшүүрийн ир нь гулсах жишээ юм. Уран гулгагч гулгуурын талбайг тойрон хөдөлж байх үед тэшүүрийн ёроол нь шалан дээр хүрдэг. Үрэлтийн эх үүсвэр нь ирний гадаргуу ба мөс хоорондын холбоо юм. Объектын жин ба түүний хөдөлж буй гадаргуугийн төрлийг тодорхойлдогхоёр объектын хоорондох гулсалтын (үрэлтийн) хэмжээ. Хүнд биет нь гулсаж буй гадаргуу дээр илүү их дарамт учруулдаг тул гулсах үрэлт илүү их байх болно. Үрэлт нь объектын гадаргуугийн хоорондох татах хүчнээс үүдэлтэй тул үрэлтийн хэмжээ нь харилцан үйлчилж буй хоёр объектын материалаас хамаарна. Гөлгөр нууран дээр гулгаж үзээрэй, энэ нь бартаатай хайрган зам дээр гулгахаас хамаагүй хялбар байх болно
- Амралтын үрэлт (нэгдмэл байдал) - холбоо барих 2 биетийн хооронд үүсч, хөдөлгөөн үүсэхээс сэргийлдэг хүч. Жишээлбэл, шүүгээгээ зөөх, хадаас цохих, гутлын үдээсийг уяхын тулд та наалдсан хүчийг даван туулах хэрэгтэй. Байгаль болон технологид үрэлтийн ижил төстэй жишээ олон бий.
- Унадаг дугуй унах үед дугуй болон замын хоорондох холбоо нь өнхрөх үрэлтийн жишээ юм. Гадаргуу дээр биет өнхрөх үед гулсалтыг даван туулахад шаардагдах хүч нь гулсалтыг даван туулахад шаардагдах хүчнээс хамаагүй бага байна.
Кинетик үрэлт
Та номыг ширээн дээр түлхэж, тодорхой зайд хөдлөхөд хөдөлж буй биетүүдийн үрэлтийг мэдэрсэн. Энэ хүчийг кинетик үрэлтийн хүч гэж нэрлэдэг. Энэ нь нэг буюу хоёр гадаргуу хөдөлж байгаа тул хоёр гадаргуу бие биенээ үрэх үед нэг гадаргуу дээр ажилладаг. Хэрэв та ердийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд эхний номын дээр нэмэлт ном тавьбал кинетик үрэлтийн хүчнэмэгдүүлэх.
Дараах томьёо байна: Fүрэлтийн=ΜFn. Кинетик үрэлтийн хүч нь кинетик үрэлтийн коэффициент ба хэвийн хүчний үржвэртэй тэнцүү байна. Энэ хоёр хүчний хооронд шугаман хамаарал бий. Кинетик үрэлтийн коэффициент нь үрэлтийн хүчийг хэвийн хүчтэй холбодог. Энэ нь хүч учраас түүнийг хэмжих нэгж нь Ньютон юм.
Статик үрэлт
Та буйдангаа шалан дээгүүр түлхэх гэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Та үүнийг бага зэрэг хүчээр дарах боловч хөдөлдөггүй. Статик үрэлтийн хүч нь хүчний хариу үйлдэл хийж, хөдөлгөөнгүй объектын хөдөлгөөнийг бий болгохыг оролддог. Хэрэв объект дээр ийм хүч байхгүй бол статик үрэлтийн хүч тэг байна. Хөдөлгөөн үүсгэх гэж оролдсон хүч байвал түүнийг даван гарахаас өмнө хоёр дахь нь дээд цэгтээ хүрч, хөдөлгөөн эхэлнэ.
Энэ харагдацын томъёо: Ffriction=ΜsFn. Статик үрэлтийн хүч нь статик үрэлтийн коэффициент Μ(s) ба хэвийн хүчний F (n) үржвэрээс бага буюу тэнцүү байна. Буйдангийн жишээнд хамгийн их статик үрэлтийн хүч нь буйдан хөдөлж эхлэх хүртэл түлхэж буй хүний хүчийг тэнцвэржүүлдэг.
Үрэлтийн коэффициентийг хэмжих
Үрэлтийн хүчийг юу тодорхойлдог вэ? Байгаль, технологийн хувьд гадаргууг хийсэн материал нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, спортын гутлын оронд оймс өмсөж, сагсан бөмбөг тоглох гэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Магадгүйялах магадлалыг мэдэгдэхүйц дордуулна. Уг гутал нь гадаргуу дээр гүйж байхдаа хурдан тоормослох, чиглэлээ өөрчлөхөд шаардлагатай хүчийг өгдөг. Таны гутал, сагсан бөмбөгийн талбай хоёрын хооронд оймс, өнгөлсөн модон шал хоёроос илүү үрэлт бий.
Янз бүрийн коэффициентүүд нь нэг объект нөгөө объект дээр хэр амархан гулсахыг харуулдаг. Тэдний нарийн хэмжилтүүд нь гадаргуугийн нөхцөл байдалд нэлээд мэдрэмтгий бөгөөд туршилтаар тодорхойлогддог. Нойтон гадаргуу нь хуурай гадаргуугаас тэс өөр ажилладаг.
Физик: байгаль ба технологийн үрэлтийн хүч
Та үрэлтийг байнга мэдэрдэг бөгөөд энэ нь боломжтой болсондоо баяртай байх ёстой. Энэ нь хөдөлгөөнгүй объектуудыг байранд нь байлгахад тусалдаг хүч бөгөөд хүн алхах үед унахгүй. Үрэлт гэж юу вэ? Байгаль, технологид жишээг алхам тутамд олж болно. Та үүнийг анзаараагүй байж болох ч та энэ хүчийг аль хэдийн мэддэг болсон. Энэ нь хөдөлгөөний эсрэг чиглэлд үүсдэг ба үүнээс болж биетийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөг хүч юм.
Та хайрцгийг шалан дээр хөдөлгөхөд хайрцгийн эсрэг чиглэлд үрэлт үйлчилнэ. Уулан дээрээс уруудаж явахад үрэлт нь таны уруудах хөдөлгөөний эсрэг ажилладаг. Та машинд тоормосоо дараад хэсэг хугацаанд хөдөлж байх үед үрэлт нь таны гулсах чиглэлийн эсрэг ажилладаг бөгөөд энэ нь гулсалтыг бүрэн зогсооход тусалдаг.
Хоёр объект бие биенээ "үрэх" үед хүчнүүд тогтдогобъектын молекулуудын хоорондох таталцал, үрэлтийг үүсгэдэг. Байгаль, технологийн хувьд энэ нь бодисын бараг бүх үе шатуудын хооронд тохиолдож болно - хатуу, шингэн, хий. Үрэлт нь хайрцаг, шал зэрэг хоёр биетийн хооронд үүсдэг ч загас болон тэдний сэлж буй ус, агаарт унах биетүүдийн хооронд ч үүсдэг. Агаараас үүсэх үрэлт нь тусгай нэртэй байдаг: агаарын эсэргүүцэл.
Байгаль, технологи, амьдрал дахь үрэлтийн үүрэг
Үрэлт бол хүний амьдралын салшгүй хэсэг юм. Алхах, зогсох, ажиллах, унахад бидэнд зүтгүүр хэрэгтэй. Үүний зэрэгцээ хөдөлгөөний эсэргүүцлийг даван туулахын тулд бидэнд эрчим хүч хэрэгтэй байдаг тул хэт их үрэлт нь ажил хийхэд илүүдэл эрчим хүч шаарддаг бөгөөд үр дүнгүй болдог. 21-р зуунд хүн төрөлхтөн эрчим хүчний хомсдол, чулуужсан түлш шатаахаас үүдэлтэй дэлхийн дулаарал гэсэн хоёр сорилттой тулгарч байна. Тиймээс үрэлтийг хянах чадвар нь өнөөгийн ертөнцөд нэн тэргүүний асуудал болоод байна. Гэсэн хэдий ч олон хүн үрэлтийн үндсэн мөн чанарыг ойлгоогүй хэвээр байна.
Байгаль болон технологийн үрэлт (физик) нь үргэлж сониуч байдлын сэдэв байсаар ирсэн. Леонардо да Винчигийн анхдагч бүтээлийг дагаж 16-р зуунд энэ хүчний гарал үүслийн тухай эрчимтэй судалгаа эхэлсэн. Гэсэн хэдий ч түүний мөн чанарыг ойлгох ахиц дэвшил удаашралтай байгаа бөгөөд үнэн зөв хэмжих хэрэгсэл байхгүйгээс болж саад болж байна. Эрдэмтэн Кулон болон бусад хүмүүсийн хийсэн ухаалаг туршилтууд нь ойлголтын үндэс суурийг тавих чухал мэдээллийг өгсөн. 1800-аад оны сүүл ба эхэн үеэс эхлэнУурын хөдөлгүүр, зүтгүүр, дараа нь онгоцууд 1900-аад онд гарч ирэв. Мөн сансар огторгуйг судлахын тулд үрэлтийн талаар тодорхой ойлголт, түүнийг хянах чадварыг шаарддаг.
Байгалийн технологид, өдөр тутмын амьдралд үрэлтийг хэрхэн ашиглах, хянах талаар ихээхэн ахиц дэвшил гарсан. 21-р зууны эхэн үед нано-технологийг ашигласнаар нано хэмжээний үрэлтийн шинэ хэмжигдэхүүн бий болсон. Атом ба молекулын үрэлтийн тухай хүний ойлголт хурдацтай өргөжиж байна. Өнөөдөр шинжлэх ухаан нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулахыг хичээж байгаа тул эрчим хүчний хэмнэлт, сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэлд яаралтай анхаарал хандуулах шаардлагатай байна. Үрэлтийг хянах чадвар нь тогтвортой технологи хайхад чухал алхам болдог. Энэ бол эрчим хүчний хэмнэлтийн үзүүлэлт юм. Шаардлагагүй эрчим хүчний алдагдлыг бууруулж, одоогийн эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой бол энэ нь өөр эрчим хүчний эх үүсвэрийг хөгжүүлэхэд цаг хугацаа олгоно.
Амьдрал дахь үрэлтийн жишээ
Үрэлт нь эсэргүүцэх хүч юм. Энэ нь ямар нэгэн хүч хэрэглэх замаар өөр объектын хөдөлгөөнд саад учруулдаг. Гэхдээ энэ хүч хаанаас ирдэг вэ? Нэгдүгээрт, үүнийг молекулын түвшингээс авч үзэх нь зүйтэй. Бидний өдөр тутмын амьдралд тохиолддог үрэлт нь гадаргуугийн барзгар байдлаас үүдэлтэй байж болно. Эрдэмтэд энэ нь түүний гарч ирсэн гол шалтгаан гэж удаан хугацааны турш итгэж байсан.
Байгаль болон технологийн үрэлтийн хамгийн энгийн жишээнүүд нь:
- Алхаж байх үед үрэлтийн хүч нь үүнийг бий болгодогуланд нөлөөлж, урагшлах боломжийг бидэнд олгодог.
- Хана налсан шат шалан дээр унахгүй.
- Гутлын үдээсийг боож буй хүмүүс.
- Үрэлтийн хүчгүйгээр машин өгсөөд зогсохгүй тэгш замд ч явах боломжгүй.
- Байгальд амьтдад модонд авирахад тусалдаг.
Иймэрхүү олон зүйл бий, энэ хүч ч эсрэгээрээ саад болох тохиолдол ч бий. Жишээлбэл, үрэлтийг багасгахын тулд загасыг тусгай тосолгооны материалаар хангадаг бөгөөд үүний ачаар тэд цэвэршүүлсэн биеийн хэлбэрээс гадна усанд жигд хөдөлж чаддаг.
