Mēs atrodam berzes spēku. Formula berzes ietekmei
Trieciens ir parādība, ar kuru mēs saskaramiesikdienas dzīve pastāvīgi. Nosakiet, vai berze ir kaitīga vai noderīga, neiespējama. Lai pat slidens ledus soli būtu smags darbs, uz neapstrādātas asfalta virsmas staigāt dod baudu. Transportlīdzekļu daļas bez taukiem nolietojas daudz ātrāk.
Frikcijas berzes spēks
Spēks, kas rodas, pārvietojot vai mēģinotviena ķermeņa kustība pa otru virsmu, kas vērsta pret kustības virzienu, kas tiek pielietota kustīgajām virsbūvēm, sauc par berzes spēku. Berzes spēka modulis, kura formula ir atkarīga no daudziem parametriem, atkarībā no pretestības veida atšķiras.
Izšķir šādus berzes veidus:
• atpūtai;
• slīdēšana;
• ritošā
Jebkurš mēģinājums pārvietot smago priekšmetu (skapis, akmens) izslēdz cilvēkus. Šajā gadījumā objekta svina kustība ne vienmēr tiek iegūta. Pārtrauciet šo miera berzi.
Atpūtas stāvoklis
Atpūtas berzes spēka aprēķina formula neļauj to pietiekami precīzi noteikt. Ņemot vērā Trešā Ņūtona likuma darbību, pretestības spēka lielums atpūtai ir atkarīgs no pielietotā spēka.
0 <Ftpokoy <Fmaks
Berzes atslāņošanās neļauj nagiem iekavēt kokāizkrist; pogas, kas ir piesienamas ar vītni, stingri turētas vietā. Interesanti, ka miera pretestība ļauj personai staigāt. Turklāt tas ir virzīts cilvēku kustības gaitā, kas ir pretrunā ar vispārējo situāciju.
Slīdēšanas parādība
Pieaugot ārējam spēkam, vadot ķermeni, līdz patvislielākā atpūtas berzes spēka vērtības, tas ir ieslēgts kustībā. Bīdes berzes spēks tiek ņemts vērā vienā ķermeņa bīdāšanā virs citas virsmas. Tās vērtība ir atkarīga no mijiedarbojošo virsmu īpašībām un vertikālās darbības stiprības uz virsmas.
Bīdes berzes spēka konstrukcijas formula: F = μR, kur μ ir proporcionalitātes koeficients (slīdošā berze), P ir vertikālā (normālā) spiediena spēks.
Pirms trieciena spēka noteikšanas, kuras formulu iegūst citā formā (F = μ N), nosaka reakcijas spēku.
Eksperimentāli tiek ieviests bīdes ātruma koeficients divām berzes virsmām, atkarībā no to apstrādes kvalitātes un materiāla.
Tabula Izturības koeficienta vērtība dažādām virsmām
| Nn numurs | Interaktīvās virsmas | Bīdes berzes koeficienta vērtība |
1 | Tērauds + ledus | 0,027 |
2 | Ozols + ozols | 0,54 |
3 | Āda + čuguns | 0,28 |
4 | Bronza + dzelzs | 0,19 |
5 | Bronza + čuguns | 0,16 |
6 | Tērauds + tērauds | 0,15 |
Vislielākais atpūtas berzes spēks, kura formulu ir uzrakstīts iepriekš, var definēt tāpat kā berzes slīdēšanas spēks.
Tas kļūst svarīgi, risinot problēmaskustības pretestības spēka noteikšana. Piemēram, grāmata, kuru pārvieto ar roku, kas nospiesta no augšas, slīdusi no atslābuma pretestības spēka, kas rodas starp roku un grāmatu. Pretestības apjoms ir atkarīgs no grāmatas vertikālā spiediena spēka vērtības.
Ritošā parādība
Mūsu senču pāreja no vilkšanas uz ratiņiemuzskata par revolucionāru. Riteņa izgudrojums - lielākais cilvēces izgudrojums. Ritošā berze, kas rodas, kad ritenis pārvietojas uz virsmas, ir ievērojami zemāka par slīdošo pretestību.
Ritošā berzes spēka dizaina formula parasti tiek pielīdzināta slīdēšanas procesam. Atšķirība ir redzama tikai pretestības koeficienta vērtībās.
Izturības raksturs
Mainot berzes virsmu raupjumumainot berzes spēka vērtību. Augsta palielinājuma gadījumā divas blakus esošas virsmas parādās kā neatbilstības ar asām virsotnēm. Piemērojot tikai izvirzītas ķermeņa daļas saskarē ar otru. Kopējā saskares platība ir nenozīmīga. Pārvietojoties vai mēģinot pārvietot ķermeņus, "tapas" rada pretestību. Berzes spēka lielums nav atkarīgs no saskares virsmas.
Šķiet, ka divi pilnīgi gludivirsmām jābūt pilnīgi brīvām no pretestības. Praksē berzes spēks šajā gadījumā ir maksimāls. Šī neatbilstība izskaidrojama ar spēku rašanās raksturu. Tie ir elektromagnētiskie spēki, kas darbojas starp mijiedarbojošu struktūru atomiem.
Mehāniskie procesi nav pievienotiberze dabā ir neiespējama, jo nav iespējams "atvienot" uzlādēto ķermeņu elektrisko mijiedarbību. Rezistences spēku neatkarība no ķermeņa relatīvā stāvokļa ļauj mums tos saukt par potenciāliem.
Interesanti, ka berzes spēks, kura formula irmainās atkarībā no mijiedarbojošo ķermeņu kustības ātruma, ir proporcionāls atbilstošā ātruma kvadrātā. Šāds spēks ir viskozās pretestības stiprums šķidrumā.
Kustība šķidrumā un gāzē
Cietu vielu pārvietošana šķidrumā vai gāzēšķidrums pie cietas virsmas ir saistīts ar viskozu pretestību. Tās rašanās ir saistīta ar šķidruma slāņu mijiedarbību, ko pārvieto ciets ķermenis. Dažādi ātruma slāņi - viskozas berzes avots. Šīs parādības īpatnība ir šķidras miera berzes trūkums. Neatkarīgi no ārējās ietekmes lieluma, ķermenis sāk kustēties, atrodoties šķidrumā.
Maziem ātrumiem: F = kv, kur k ir proporcionalitātes koeficients, atkarībā no ķermeņa lineārajiem izmēriem un vides īpašībām, v ir ķermeņa ātrums.
Šķidruma temperatūra ietekmē arī berzi. Saltā laikā automašīna tiek iesildīta, lai eļļa tiktu sakarsēta (samazinās viskozitāte) un samazina blakusesošo dzinēju daļu iznīcināšanu.
Ātruma palielināšana
Būtisks ķermeņa ātruma pieaugums var būtizraisa turbulentu plūsmu parādīšanos, bet pretestība strauji palielinās. Vērtības ir: kustības ātruma kvadrāts, vides blīvums un ķermeņa virsmas laukums. Berzes spēka formula ir citā formā:
F = kv2, kur k ir proporcionalitātes koeficients atkarībā no ķermeņa formas un barotnes īpašībām, v ir ķermeņa ātrums.
Ja korpuss ir racionalizēts, turbulenci var samazināt. Delfīnu un vaļu ķermeņa forma ir lielisks dabas likumu piemērs, kas ietekmē dzīvnieku ātrumu.
Enerģijas pieeja
Lai veiktu ķermeņa pārvietošanas darbu, tiek traucēta vides izturība. Izmantojot enerģijas taupīšanas likumu, tiek teikts, ka mehāniskās enerģijas izmaiņas ir vienādas ar berzes spēku darbu.
Protams, pretestības spēks ir pretējs ķermeņa kustībai, no kuras cosα = -1. Berzes darbaspēks, kura formula ir A formātr = - Fs, vērtība ir negatīva. Šādā gadījumā mehāniskā enerģija tiek pārveidota par iekšējo (deformācija, sildīšana).
