Hõõrdejõud: mõned huvitavad faktid

Hõõrdejõud: mõned huvitavad faktid
Hõõrdejõud: mõned huvitavad faktid
Anonim

Kas tead, et juba aastal 1500 tundis geniaalne Leonardo da Vinci suurt huvi selle vastu, millest sõltub hõõrdejõud ja mis see on? Tema läbiviidud kummalised katsed tekitasid tema õpilastes märkimisväärset üllatust ja mida muud võiks oodata inimestelt, kes näevad, kuidas andekas teadlane lohistab mööda põrandat köit, kas täispikkuses lahti keritud või tugevasti keerdudes. Need ja teised sarnased katsed võimaldasid tal veidi hiljem (1519. aastal) järeldada: ühe keha kokkupuutel teise keha pinnaga tekkiv hõõrdejõud sõltub otseselt koormusest (pressimisjõud), ei sõltu interaktsioonialast ja on suunatud. liikumise poolelt vastassuunas.

hõõrdejõud
hõõrdejõud

Ava valem

Möödunud on 180 aastat ja G. Amonton taasavastas Leonardo mudeli ning 1781. aastal andis S. O. Coulomb oma töödes talle lõpliku sõnastuse. Nende kahe teadlase eeliseks on see, et nad võtsid kasutusele sellise füüsikalise konstandi nagu hõõrdetegur, võimaldades seeläbi tuletada valemi, mille abil on võimalik arvutada, millega on võrdne teatud interakteeruvate materjalide paari hõõrdejõud. Seni on see väljend

Ft=kt x P, kus

P on survejõud (koormus) ja kt on hõõrdetegur, mis aastast aastasse rändab erinevatesse füüsikaõpikutesse ja õpikutesse ning koefitsiendid ise on juba ammu arvutatud ja sisalduvad standardsetes insenerikäsiraamatutes. Näib, et lõpuks oli selle nähtusega täielik selgus, kuid seda polnud.

millest sõltub hõõrdejõud
millest sõltub hõõrdejõud

Uued nüansid

19. sajandil jõudsid teadlased veendumusele, et Amontoni ja Coulombi pakutud formuleering ei ole universaalne ja absoluutselt õige ning hõõrdejõud ei sõltu ainult koefitsientidest ja rakendatavast koormusest. Lisaks on veel kolmas tegur – pinnatöötluse kvaliteet. Sõltuv alt sellest, kas see on sile või kare, omandab hõõrdejõud erineva väärtuse. Põhimõtteliselt on see üsna loogiline: libiseva objekti liigutamine on palju lihtsam võrreldes ebaühtlase pinnaga objekti liigutamisega. Ja 19. sajandi lõpus ilmusid viskoossuse uurimisel uued saavutused ja sai selgeks, kuidas hõõrdejõud vedelikes toimib. Ja kuigi hõõrduvate pindade määrimist kasutati tehnoloogia tekkimise algusest peale, alles 1886. aastal, tänu O. Reynolds tuli välja sidusa määrimise teooriaga.

hõõrdejõud looduses
hõõrdejõud looduses

Seega, kui sellest piisab ja kahe objekti vahel puudub otsene kontakt, sõltub hõõrdejõud ainult selle hüdrodünaamikast. Ja kui määrdeainet pole piisav alt, siis aktiveeruvad kõik kolm mehhanismi: Coulombi jõud, viskoosse takistuse jõud ja jõud, mis takistab kohast starti. Kas arvate, et see teooria lõpetas selle nähtuse uurimise? See on õige, ei. 20. sajandi vahetusel selgus, et madalatel pööretel, määrimise puudumisel, tekib Stribecki efekt. Selle olemus seisneb selles, et määrimise puudumisel ei vähene takistusjõud koheselt stardijõult Coulombi jõu tasemele, vaid väheneb järk-järgult kiiruse kasvades. Kahekümnendal sajandil tõi selle valdkonna edasine uurimine nii palju uut teavet, et seda oli vaja kuidagi süstematiseerida. Selle tulemusena ilmus terve teadus - triboloogia, mis uurib hõõrdejõu toimimist looduses. Vaid USA-s on sellel alal töötavate teadlaste arv ületanud tuhande inimese ja maailmas avaldatakse sel teemal aastas üle 700 artikli. Huvitav, mida huvitavat teadlased veel avastada saavad? Ootame ja vaatame!

Soovitan: