Forca e fërkimit: disa fakte interesante

Forca e fërkimit: disa fakte interesante
Forca e fërkimit: disa fakte interesante
Anonim

A e dini se në vitin 1500, i shkëlqyeri Leonardo da Vinci ishte shumë i interesuar se nga çfarë varet forca e fërkimit dhe çfarë është ajo? Eksperimentet e çuditshme që ai kreu shkaktuan befasi të konsiderueshme në mesin e studentëve të tij dhe çfarë tjetër mund të pritej nga njerëzit që shohin se si një shkencëtar i talentuar zvarrit një litar nëpër dysheme, ose të shpalosur në gjatësinë e tij të plotë ose të përdredhur fort. Këto dhe eksperimente të tjera të ngjashme e lejuan atë pak më vonë (në 1519) të konkludonte: forca e fërkimit që shfaqet kur një trup kontakton sipërfaqen e një tjetri varet drejtpërdrejt nga ngarkesa (forca e shtypjes), nuk varet nga zona e ndërveprimit dhe drejtohet në drejtim të kundërt nga ana e lëvizjes.

forca e fërkimit
forca e fërkimit

Formula e hapur

Kanë kaluar 180 vjet dhe modeli i Leonardos u rizbulua nga G. Amonton dhe në 1781 S. O. Coulomb në veprat e tij i dha asaj formulimin përfundimtar. Merita e këtyre dy shkencëtarëve është se ata prezantuan një konstante të tillë fizike si koeficienti i fërkimit, duke bërë të mundur nxjerrjen e një formule me të cilën është e mundur të llogaritet se sa është e barabartë forca e fërkimit për një çift të caktuar materialesh ndërvepruese. Deri më tani, kjo shprehje

Ft=kt x P, ku

P është forca shtypëse (ngarkesa), dhe kt është koeficienti i fërkimit, nga viti në vit migron në tekste të ndryshme dhe tekste të fizikës, dhe vetë koeficientët janë llogaritur prej kohësh dhe janë të përfshira në manualet standarde të inxhinierisë. Duket se më në fund kishte qartësi të plotë me këtë fenomen, por nuk ishte aty.

nga çfarë varet forca e fërkimit
nga çfarë varet forca e fërkimit

Nuanca të reja

Në shekullin e 19-të, shkencëtarët u bindën se formulimi i propozuar nga Amonton dhe Coulomb nuk është universal dhe absolutisht i saktë, dhe forca e fërkimit varet jo vetëm nga koeficientët dhe ngarkesa e aplikuar. Përveç kësaj, ekziston një faktor i tretë - cilësia e trajtimit të sipërfaqes. Në varësi të faktit nëse është e lëmuar apo e ashpër, forca e fërkimit do të marrë një vlerë të ndryshme. Në parim, kjo është mjaft logjike: lëvizja e një objekti rrëshqitës është shumë më e lehtë në krahasim me lëvizjen e një objekti me një sipërfaqe të pabarabartë. Dhe në fund të shekullit të 19-të, u shfaqën arritje të reja në studimin e viskozitetit dhe u bë e qartë se si forca e fërkimit vepron në lëngje. Dhe megjithëse lubrifikimi i sipërfaqeve të fërkimit u përdor që nga fillimi i shfaqjes së teknologjisë, vetëm në 1886, falë O. Reynolds doli me një teori koherente rreth lubrifikimit.

forca e fërkimit në natyrë
forca e fërkimit në natyrë

Pra, nëse është e mjaftueshme dhe nuk ka kontakt të drejtpërdrejtë midis dy objekteve, forca e fërkimit varet vetëm nga hidrodinamika e saj. Dhe nëse nuk ka mjaftueshëm lubrifikant, atëherë aktivizohen të tre mekanizmat: forca Kulomb, forca e rezistencës viskoze dhe forca që pengon nisjen nga një vend. A mendoni se kjo teori i jep fund studimit të këtij fenomeni? Është e drejtë, jo. Në fund të shekullit të 20-të, doli se me shpejtësi të ulët, në mungesë të lubrifikimit, ndodh efekti Stribeck. Thelbi i tij është që kur nuk ka lubrifikimi, forca e rezistencës nuk zvogëlohet menjëherë nga forca fillestare në nivelin e forcës Kulomb, por gradualisht zvogëlohet me rritjen e shpejtësisë. Në shekullin e njëzetë, kërkimet e mëtejshme në këtë fushë sollën aq shumë informacione të reja sa duhej të sistemoheshin disi. Si rezultat, u shfaq një shkencë e tërë - tribologjia, e cila studion se si funksionon forca e fërkimit në natyrë. Vetëm në SHBA numri i shkencëtarëve që punojnë në këtë fushë ka tejkaluar një mijë njerëz dhe në botë publikohen mbi 700 artikuj çdo vit për këtë temë. Është kurioze çfarë tjetër do të mund të zbulojnë shkencëtarët interesantë? Le të presim dhe të shohim!

Recommended: