Хүний амьдрал дахь үрэлтийн үзэгдэл эерэг ба сөрөг үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэг талаас, түүний оролцоогүйгээр хөдөлгөөн хийх боломжгүй, нөгөө талаас үрэлтийн улмаас эрчим хүч, ажлын материалын асар их алдагдал гардаг. Өгүүлэлд бид үрэлт гэж юу болох, мөн үрэлтийн коэффициентийг хэрхэн олох талаар физикийн үүднээс авч үзэх болно.
Үрэлтийн үзэгдэл
Үрэлт нь янз бүрийн биетүүдийн шүргэлцэх бүсэд үүсдэг, тэдгээрийн харилцан хөдөлгөөнд сөргөөр нөлөөлдөг контактын үзэгдэл юм.
Хатуу биеийн хөдөлгөөний механикт үрэлтийн гурван төрлийг ялгадаг:
- амрах үед жүжиглэх;
- гадаргууг бие биенийхээ дээгүүр гулсуулж байх үед үйлдэл хийх;
- өнхрөхөөс үүдэлтэй.
Амралтын үрэлт нь биеийг хөдөлгөхийн тулд гадаргуу дээр гадны тангенциал хүч хэрэглэх үед үүсдэг. Гулгах үрэлтийн тод жишээ бол цасан дээр цанаар гулгах явдал юм. Эцэст нь, өнхрөх үеийн үрэлттээврийн хэрэгслийн дугуй зам дээр эргэлдэж байх үед илэрдэг.
Үрэлтийн хүчийг тодорхойлох томьёо
Физикт жагсаасан үрэлтийн төрлүүдийг үйлчлэх хүчийг тооцоолохдоо ижил томъёогоор тайлбарладаг. Энэ томьёо дараах байдалтай байна:
Ft=µN.
Үрэлтийн хүч Ft нь үрэлтийн коэффициент µ ба тулгуур урвалын N үржвэртэй тэнцүү байна. Харгалзах үрэлтийн төрлийг авч үзэхдээ зөвхөн µ коэффициентийн утга., хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн өөрчлөгдөнө.
Статик ба гулсах үрэлтийн хүчний хувьд µ-ийн утга нь нэгжийн аравны нэгтэй тэнцүү байна. µ нь хүрэлцэх материал, тэдгээрийн гадаргуугийн барзгар байдлаас хамаарах бөгөөд хүрэх хэсэг эсвэл гулсалтын хурдаас хамаардаггүй.
Өнхрөх үрэлтийн хувьд µ коэффициент (үүнийг ихэвчлэн CR гэж тэмдэглэдэг) нь өнхрөх биеийн уян хатан чанар, түүний хатуулаг, гулсмал радиус болон бусад зүйлсээс хамаарна. хүчин зүйлүүд. Ихэнх материалын хувьд энэ өнхрөх хүчин зүйл нь нэгдмэл байдлын зуу болон мянгад хуваагдана.
µ-ийн утгад нөлөөлөх олон хүчин зүйл байдаг тул түүнийг тооцоолох тодорхой математик томъёо байдаггүй. Үрэлтийн коэффициентийг хэрхэн олох вэ гэсэн асуултад хариулахдаа үүнийг туршилтаар хэмждэг гэж хэлэх хэрэгтэй.
Итгэлцүүрийг тодорхойлох µ
Энэ догол мөрөнд бид гулсах ба тайван үрэлтийн жишээн дээр μ-ийн утгыг бодитоор тодорхойлох хоёр аргыг авч үзэх болно.
Үрэлтийн коэффициентийг хэрхэн олох вэ гэсэн асуултанд хариулах эхний арга,динамометр бэхэлсэн хэвтээ хавтгайд баар байрлуулахаас бүрдэнэ. Баар ба онгоцыг судалсан хос материалаар хийсэн, жишээлбэл, шил, модоор хийсэн. Барыг жигд хөдөлгөж, динамометрийг барьснаар гулсалтын хүчийг Ft тодорхойлж болно. Баарны m массыг мэдсэнээр µ коэффициентийг дараах байдлаар тооцоолно:
µ=Ft / (мг).
Хоёр дахь арга нь статик үрэлтийн μ-ийг тодорхойлоход тохиромжтой. Үүнийг хийхийн тулд та хэвтээ хавтгайд баар байрлуулах хэрэгтэй. Дараа нь онгоцны нэг үзүүрийг аажмаар дээшлүүлж, тэнгэрийн хаяанд тодорхой өнцгөөр хазайлгана. Тодорхой θ өнцгөөр баар нь гадаргуугаас гулсаж эхэлнэ. Энэ өнцгийг хэмжсэнээр үрэлтийн коэффициент μ-ийг тэгшитгэлээс тодорхойлж болно:
µ=tg(θ).
Өнхрөх үрэлтийн µ-ийг хэмжихэд налуу дүүжин гэж нэрлэгддэг илүү боловсронгуй тохиргоог ашигладаг. Энэ тохиолдолд µ-ийн тооцоог хөдөлгөөний динамикийн тэгшитгэлийг судлах замаар гүйцэтгэнэ.
