Хоёр биений хоорондох аливаа холбоо нь үрэлтийн хүчийг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд бие махбодь нь бие биентэйгээ харьцангуй хөдөлж байгаа эсэх, эсвэл тайван байдалд байгаа эсэх нь материйн нийт төлөвт ямар байх нь хамаагүй. Энэ нийтлэлд бид байгаль, технологид ямар төрлийн үрэлт байдгийг товч авч үзэх болно.
Амралтын үрэлт
Олон хүмүүсийн хувьд бие биентэйгээ харьцангуй тайван байх үед ч үрэлт байдаг гэсэн хачирхалтай санаа байж болох юм. Нэмж дурдахад энэ үрэлтийн хүч нь бусад төрлүүдийн дунд хамгийн том хүч юм. Аливаа объектыг хөдөлгөх гэж оролдох үед энэ нь илэрдэг. Энэ нь мод, чулуу, дугуй ч байж болно.
Хөдөлгөөнгүй үрэлтийн хүч байгаагийн шалтгаан нь дээд цэгийн зарчмын дагуу бие биетэйгээ механик харилцан үйлчлэлцдэг контактын гадаргуу дээр жигд бус байдал үүсдэг.
Статик үрэлтийн хүчийг дараах томъёогоор тооцоолно:
Ft1=µtN
Энд N нь гадаргуу нь хэвийн дагуу биед үйлчлэх тулгуурын урвал юм. µt параметр нь үрэлтийн коэффициент юм. Аас хамаарнахүрэлцэх гадаргуугийн материал, эдгээр гадаргууг боловсруулах чанар, тэдгээрийн температур болон бусад хүчин зүйлүүд.
Бичсэн томьёо нь статик үрэлтийн хүч нь контактын хэсгээс хамаардаггүйг харуулж байна. Ft1 илэрхийлэл нь хамгийн их хүч гэж нэрлэгддэг хүчийг тооцоолох боломжийг танд олгоно. Хэд хэдэн практик тохиолдлуудад Ft1 нь дээд тал нь биш юм. Энэ нь биеийг тайван байдлаас гаргахыг эрмэлздэг гадны хүчинтэй үргэлж тэнцүү байдаг.
Амралтын үрэлт нь амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний ачаар бид газар дээрээсээ хөлийнхөө улаар түлхэж, гулсахгүй хөдөлж чаддаг. Тэнгэрийн хаяанд налсан онгоцон дээр байгаа аливаа бие нь Ft1 хүчний нөлөөгөөр тэдгээрээс гулсдаггүй.
Гулсалтын үеийн үрэлт
Хүний өөр нэг чухал үрэлтийн төрөл нь нэг бие нь нөгөө биений гадаргуу дээгүүр гулсах үед илэрдэг. Энэ үрэлт нь статик үрэлтийн нэгэн адил физик шалтгаанаар үүсдэг. Үүнээс гадна түүний хүчийг ижил төстэй томъёогоор тооцдог.
Ft2=µkN
Өмнөх томьёоны цорын ганц ялгаа нь гулсалтын үрэлтийн µk өөр өөр коэффициент ашиглах явдал юм. µk коэффициентүүд нь ижил үрэлтийн гадаргуугийн статик үрэлтийн ижил төстэй параметрүүдээс үргэлж бага байдаг. Практикт энэ баримт нь дараах байдлаар илэрдэг: гадаад хүчний аажмаар нэмэгдэх нь Ft1-ийн утгыг хамгийн их утгад хүрэх хүртэл өсгөхөд хүргэдэг. Үүний дараа тэрFt2 утга руу хэдэн арван хувиар огцом буурч, биеийн хөдөлгөөний явцад тогтмол хэвээр байна.
Итгэлцүүр µk нь статик үрэлтийн µt параметртэй ижил хүчин зүйлээс хамаарна. Гулсах үрэлтийн хүч Ft2 нь биеийн хөдөлгөөний хурдаас бараг хамаардаггүй. Зөвхөн өндөр хурдтай үед л буурах нь мэдэгдэхүйц болдог.
Гулсалтын үрэлтийн хүний амьдралд чухал ач холбогдолтойг цанаар гулгах, тэшүүрээр гулгах гэх мэт жишээнээс харж болно. Эдгээр тохиолдолд үрэлтийн гадаргууг өөрчилснөөр µk коэффициентийг бууруулдаг. Эсрэгээр, зам дээр давс, элс цацах нь µk ба µt коэффициентийн утгыг нэмэгдүүлэх зорилготой юм.
Өнхрөх үрэлт
Энэ нь орчин үеийн технологийн үйл ажиллагааны үрэлтийн чухал төрлүүдийн нэг юм. Энэ нь холхивчийг эргүүлэх, тээврийн хэрэгслийн дугуйны хөдөлгөөний үед байдаг. Гулсах ба амрах үрэлтээс ялгаатай нь гулсалтын үрэлт нь хөдөлгөөний явцад дугуйны хэв гажилтаас үүдэлтэй байдаг. Уян хатан бүсэд үүсдэг энэхүү хэв гажилт нь гистерезисийн үр дүнд энергийг сарниулж, хөдөлгөөний явцад үрэлтийн хүч болж илэрдэг.
Өнхрөх үрэлтийн хамгийн их хүчийг тооцоолохдоо:
томъёоны дагуу гүйцэтгэнэ.
Ft3=d/RN
Өөрөөр хэлбэл Ft3 хүч нь Ft1 ба Ft2 юм. дэмжлэг үзүүлэх урвалтай шууд пропорциональ. Гэсэн хэдий ч, энэ нь мөн холбоо барих материалын хатуулаг болон дугуйны радиус R. үнэ цэнэ хамаарнаd-ийг гулсмал эсэргүүцлийн коэффициент гэж нэрлэдэг. µk ба µt коэффициентуудаас ялгаатай нь d нь уртын хэмжээстэй байна.
Дүрмээр бол хэмжээсгүй d/R харьцаа нь µk утгаас 1-2 дахин бага хэмжээтэй байна. Энэ нь гулсалтын тусламжтайгаар биеийн хөдөлгөөн нь гулсахаас хамаагүй илүү эрч хүчтэй байдаг гэсэн үг юм. Ийм учраас гулсмал үрэлтийг механизм, машинуудын бүх үрэлтийн гадаргууд ашигладаг.
Үрэлтийн өнцөг
Дээр тайлбарласан бүх гурван төрлийн үрэлтийн илрэл нь N-тэй шууд пропорциональ Ft тодорхой үрэлтийн хүчээр тодорхойлогддог. Хоёр хүч нь бие биенээсээ тэгш өнцөгт чиглэгддэг.. Тэдний векторын нийлбэр нь гадаргуугийн нормальтай үүсгэх өнцгийг үрэлтийн өнцөг гэж нэрлэдэг. Үүний ач холбогдлыг ойлгохын тулд энэ тодорхойлолтыг ашиглаад математик хэлбэрээр бичвэл:
Ft=kN;
tg(θ)=Ft/N=k
Тиймээс үрэлтийн өнцгийн θ тангенс нь тухайн төрлийн хүчний үрэлтийн коэффициент k-тэй тэнцүү байна. Энэ нь θ өнцөг их байх тусам үрэлтийн хүч өөрөө ихэсдэг гэсэн үг.
Шингэн ба хий дэх үрэлт
Хий болон шингэн орчинд хатуу биет хөдөлж байх үед энэ орчны хэсгүүдтэй байнга мөргөлддөг. Хатуу биеийн хурд алдагдах дагалддаг эдгээр мөргөлдөөн нь шингэн бодисын үрэлтийн шалтгаан болдог.
Энэ төрлийн үрэлт нь хурдаас ихээхэн хамаардаг. Тиймээс харьцангуй бага хурдтай үед үрэлтийн хүчv хөдөлгөөний хурдтай шууд пропорциональ болж хувирдаг бол өндөр хурдтай үед бид v2 пропорциональ байдлын тухай ярьж байна.
Завь, хөлөг онгоцны хөдөлгөөнөөс эхлээд онгоцны нислэг хүртэл ийм үрэлтийн олон жишээ бий.
