मानव जीवन में घर्षण की घटना सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह की भूमिका निभाती है। एक ओर, इसकी उपस्थिति के बिना, आंदोलन असंभव होगा, दूसरी ओर, घर्षण के कारण, ऊर्जा और कार्य सामग्री का भारी नुकसान होता है। लेख में, हम भौतिकी के दृष्टिकोण से विचार करेंगे कि घर्षण क्या है, साथ ही घर्षण के गुणांक को कैसे खोजना है।
घर्षण घटना
घर्षण एक संपर्क घटना है जो विभिन्न निकायों के बीच संपर्क के क्षेत्र में होती है, और जो उनके किसी भी पारस्परिक आंदोलन का प्रतिकार करती है।
ठोस की गति के यांत्रिकी में, तीन प्रकार के घर्षण प्रतिष्ठित हैं:
- आराम से अभिनय करना;
- एक दूसरे पर सतहों को खिसकाते हुए अभिनय करना;
- पिंडों के लुढ़कने के कारण।
विश्राम घर्षण तब होता है जब हम किसी पिंड को हिलाने के लिए किसी सतह पर बाहरी स्पर्शरेखा बल लगाते हैं। फिसलने वाले घर्षण का एक उल्लेखनीय उदाहरण बर्फ पर स्की का फिसलना है। अंत में, रोलिंग के दौरान घर्षणस्वयं प्रकट होता है जब वाहन का पहिया सड़क पर लुढ़क रहा होता है।
घर्षण बल ज्ञात करने का सूत्र
भौतिकी में, सूचीबद्ध प्रकार के घर्षण को उसी सूत्र द्वारा वर्णित किया जाता है जब अभिनय बलों की गणना की जाती है। यह सूत्र इस तरह दिखता है:
एफटी=µएन.
घर्षण बल Ft घर्षण गुणांक और समर्थन प्रतिक्रिया N के गुणनफल के बराबर है। संबंधित प्रकार के घर्षण पर विचार करते समय, केवल गुणांक का मान, जो एक आयामहीन मात्रा है, बदल जाती है।
स्थिर और फिसलने वाले घर्षण बलों के मामले में, का मान एक इकाई का दसवां हिस्सा होता है। µ संपर्क सामग्री पर, उनकी सतह खुरदरापन पर निर्भर करता है, और संपर्क क्षेत्र या स्लाइडिंग गति पर निर्भर नहीं करता है।
रोलिंग घर्षण के लिए, गुणांक (इसे आमतौर पर CR के रूप में दर्शाया जाता है) रोलिंग बॉडी की लोच विशेषताओं, इसकी कठोरता, रोलिंग त्रिज्या और कुछ अन्य पर निर्भर करता है। कारक अधिकांश सामग्रियों के लिए, यह रोलिंग फ़ैक्टर एकता के सौवें और हज़ारवें हिस्से में होता है।
चूंकि के मान को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं, इसकी गणना के लिए कोई निश्चित गणितीय सूत्र नहीं है। इस प्रश्न का उत्तर देते हुए कि घर्षण गुणांक कैसे ज्ञात किया जाए, यह कहा जाना चाहिए कि इसे प्रयोगात्मक रूप से मापा जाता है।
गुणांक ज्ञात करना
इस अनुच्छेद में, हम स्लाइडिंग और आराम घर्षण के उदाहरण का उपयोग करके µ के मूल्य के व्यावहारिक निर्धारण के दो तरीकों पर विचार करेंगे।
घर्षण का गुणांक कैसे ज्ञात करें, इस प्रश्न का उत्तर देने का पहला तरीका,एक क्षैतिज तल पर एक बार लगाने में होता है, जिससे एक डायनेमोमीटर जुड़ा होता है। बार और प्लेन सामग्री की जांच की गई जोड़ी से बने होते हैं, उदाहरण के लिए, कांच और लकड़ी। बार को समान रूप से घुमाकर, डायनेमोमीटर को पकड़कर, आप स्लाइडिंग बल Ft निर्धारित कर सकते हैं। बार के द्रव्यमान m को जानने के बाद, गुणांक की गणना इस प्रकार की जाती है:
µ=एफटी / (एमजी)।
स्थिर घर्षण के लिए µ निर्धारित करने के लिए दूसरी विधि सुविधाजनक है। ऐसा करने के लिए, आपको क्षैतिज विमान पर एक बार लगाने की आवश्यकता है। फिर, विमान के एक छोर को धीरे-धीरे ऊपर उठाया जाना चाहिए, इसे एक निश्चित कोण पर क्षितिज पर झुकाना चाहिए। एक निश्चित कोण पर, बार सतह से खिसकना शुरू हो जाएगा। इस कोण को मापने से, घर्षण का गुणांक समीकरण से निर्धारित किया जा सकता है:
µ=टीजी (θ).
रोलिंग घर्षण के लिए मापना μ में एक अधिक परिष्कृत सेटअप का उपयोग करना शामिल है जिसे एक झुका हुआ पेंडुलम कहा जाता है। इस मामले में की गणना गति गतिकी के समीकरणों का अध्ययन करके की जाती है।
