ნებისმიერ მოძრაობას ბუნებაში და ტექნოლოგიაში, რომელიც გულისხმობს მყარ სხეულებს შორის ფიზიკური კონტაქტის არსებობას, თან ახლავს ხახუნი. ამ სტატიაში ჩვენ მოვიყვანთ ხახუნის ძალის მაგალითებს და ვაჩვენებთ, რომელ შემთხვევებში თამაშობს ის სასარგებლო როლს და რაში არასასურველი.
რა ტიპის ხახუნი არის მყარ სხეულებს შორის
ამ სტატიაში განვიხილავთ მხოლოდ ხახუნის ძალების მაგალითებს, რომლებიც მოქმედებენ ერთმანეთთან ფიზიკურ შეხება მყარ ობიექტებს შორის.
ხახუნის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი სახეობაა სტატიკური ხახუნა. თავად სახელიდან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ის ვლინდება მაშინ, როდესაც ერთი სხეული მეორეს ზედაპირზე ეყრდნობა. ყველამ იცის, რომ რაიმე მძიმე საგნის ადგილიდან გადასატანად აუცილებელია ამ ობიექტის საკონტაქტო ზედაპირისა და ზედაპირის გასწვრივ მიმართული გარე ძალის გამოყენება. ამ ძალას ეწინააღმდეგება სტატიკური ხახუნის ძალა. ის მოქმედებს სხეულების კონტაქტურ ზედაპირებს შორის. დასვენების ხახუნი წარმოიქმნება შეხების ზედაპირებზე უხეშობის არსებობის გამო, როგორიც არ უნდა იყოსისინი არ იყვნენ გლუვი.
მეორე ტიპის ხახუნი, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, არის მოცურების ხახუნი. ის ასევე წარმოიქმნება აღნიშნული უხეშობის გამო, როცა სხეულები სრიალის გზით იწყებენ ერთმანეთთან შედარებით მოძრაობას. მოცურების ხახუნის ძალის მიმართულება და გამოყენების წერტილი ზუსტად იგივეა, რაც სტატიკური ხახუნისას. ერთადერთი განსხვავება ამ ძალებს შორის არის ის, რომ მოცურების ძალა ყოველთვის ნაკლებია მოსვენების ძალაზე.
ხახუნის მესამე ტიპი, რომელიც არანაკლებ როლს ასრულებს ტექნოლოგიაში, ვიდრე პირველი ორი, არის მოძრავი ხახუნი. როგორც მისი სახელი ამბობს, ის ჩნდება, როდესაც ერთი სხეული მეორის ზედაპირზე ტრიალებს. მოძრავი ხახუნის მიზეზი მდგომარეობს დეფორმაციის ჰისტერეზში, რაც იწვევს მოძრავი სხეულის კინეტიკური ენერგიის „გაფანტვას“. რიგ პრაქტიკულ შემთხვევებში, ეს ხახუნის ძალა 10-100-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე განხილული ხახუნის წინა ტიპები.
ყველა სახის ხახუნის ძალები პირდაპირპროპორციულია საყრდენი რეაქციის ძალისა, რომლითაც ეს უკანასკნელი მოქმედებს მოცემულ სხეულზე.
სტატიკური ხახუნის ძალის ზიანი და სარგებელი: მაგალითები
ხახუნის ყველა დასახელებული სახეობიდან, ალბათ, სტატიკური ხახუნი ყველაზე "უვნებელია". ფაქტია, რომ პრაქტიკაში ის თითქმის ყოველთვის სასარგებლო როლს ასრულებს. მისი ერთადერთი უარყოფითი წერტილი არის ის, რომ ის აღემატება მოცურების ხახუნს. ეს უკანასკნელი ფაქტი ნიშნავს, რომ მოძრაობის ნებისმიერი დაწყებისთვის საჭიროა დიდი ძალისხმევის გამოყენება. მაგალითად, თოვლზე თხილამურებით სრიალის დასაწყებად, ჯერ ფაქტიურად უნდა „მოიჭრათ“ისინი თოვლის ზედაპირიდან.
მაგალითები ბევრიასტატიკური ხახუნის ძალის გამოყენება. მოდით ჩამოვთვალოთ ისინი:
- ლურსმნები და ხრახნები, რომლებიც მყარად უჭერს ხის, პლასტმასის და ლითონის ორ მყარ სხეულს, ასრულებენ თავიანთ ფუნქციას მოცემული ძალის მოქმედებით.
- ადამიანის სიარული, გზებზე მანქანების მართვა განპირობებულია იმით, რომ სტატიკური ხახუნი უფრო დიდია, ვიდრე სრიალის ხახუნი. წინააღმდეგ შემთხვევაში გადაადგილება გაგვიჭირდებოდა, ხალხი და მანქანები ერთ ადგილზე სრიალებდნენ.
- ნებისმიერი სხეული, რომელიც ეყრდნობა დახრილ ზედაპირებს, განპირობებულია სტატიკური ხახუნის მოქმედებით. ეს უკანასკნელი რომ არ არსებობდეს, მაშინ შეუძლებელი იქნებოდა ფერდობზე მყოფ მანქანაზე ხელის მუხრუჭი ან ჰორიზონტისკენ ოდნავ დახრილი მაგიდაზე რაიმე საყოფაცხოვრებო ნივთის დაყენება.
მოცურების ხახუნი და მისი სარგებელი
განსხვავებით სტატიკური ხახუნისგან, რომელიც ძირითადად დადებით როლს ასრულებს ადამიანის ცხოვრებაში, მოცურების ხახუნი ჩვეულებრივ მავნე ძალაა. თუმცა, სასარგებლო მოცურების ხახუნის ძალის ორი მაგალითის მოყვანა შეიძლება:
- ვინაიდან მოცურების ხახუნი იწვევს საგნების ზედაპირის გათბობას (მექანიკური ენერგიის სითბოდ გადაქცევის ბუნებრივი და მარტივი გზა), ეს ეფექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხეულების ტემპერატურის გასაზრდელად. ასე რომ, ძველ დროში ჩვენი წინაპრები ცეცხლს ამზადებდნენ სრიალის ხახუნის გამოყენებით.
- როდესაც მძღოლს სურს გააჩეროს მანქანა, ის აჭერს სამუხრუჭე პედალს. ამ შემთხვევაში, სამუხრუჭე დისკები სრიალებს ბორბლის რგოლში და ანელებს მის ბრუნვას.
მოცურების ხახუნის ზიანი
მოცურების ხახუნის მოქმედების მაგალითებია კაბინეტის მოძრაობა იატაკზე, როდესაც გვინდა მისი გადაწყობა ოთახში, მოთხილამურესა და მოციგურავეს სრიალი, მანქანის ბორბლების ცურვა, როდესაც ისინი დაბლოკილია. ან მოლიპულ გზაზე მოძრაობისას ცურვა სხვადასხვა მექანიზმების მექანიზმების ნაწილებს შორის.
ყველა ამ შემთხვევაში მოცურების ხახუნი მავნე როლს თამაშობს. მოცურების ხახუნის ზიანის ეს მაგალითები განპირობებულია იმით, რომ ის ხელს უშლის მექანიკურ მოძრაობას და "ჭამს" გარკვეულ კინეტიკურ ენერგიას (თხილამურები, ციგურები, მანქანების მოძრავი ნაწილები). გარდა ამისა, მექანიკური ენერგიის თერმულ ენერგიად გადაქცევა იწვევს ხახუნის ნაწილების გათბობას. მათი ტემპერატურის მატება იწვევს მიკროსკოპული სტრუქტურის ცვლილებას, რაც არღვევს მასალების თვისებებს. დაბოლოს, მოცურების ხახუნის ძალის ჩამოთვლილი მაგალითები იწვევს ხახუნის ზედაპირების ცვეთას, მათზე არასასურველი ღარების გაჩენას და გათხელებას.
მოძრავი ხახუნი და მისი ზიანი და სარგებელი
თუ ძირეულად განვიხილავთ მოძრავი ხახუნის ძალის სარგებლიანობის საკითხს, გამოდის, რომ ის საერთოდ არ არსებობს. მართლაც, მოძრავი ხახუნი ყოველთვის ხელს უშლის მექანიკურ ბრუნვას, ეს იწვევს სამუშაო ნაწილების ცვეთას და მათ არასასურველ გათბობას. მიუხედავად ამისა, მოძრავი ფენომენი ფართოდ გამოიყენება ინჟინერიაში (საკისრები, მანქანის ბორბლები). ეს აიხსნება იმით, რომ მოძრავი ხახუნის ძალა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე მსგავსი მოცურების ძალა, რაც ამცირებს მის მასშტაბებს სიდიდის ბრძანებით.მავნე გავლენა.
ხახუნის ძალების გაზრდა და შემცირება
როგორც ზემოთ ვნახეთ მაგალითებში, სტატიკური და მოცურების ხახუნის ძალები ზოგჯერ სასარგებლოა და ზოგჯერ მავნე. ამასთან დაკავშირებით კაცობრიობა დიდი ხანია იყენებს მეთოდებს ხახუნის მასშტაბის შესაცვლელად, როგორც შესაბამისი ძალის გაზრდის, ასევე მისი შემცირების მიმართულებით.
შესანიშნავი მაგალითი იმისა, თუ როგორ უნდა გაზარდოთ ხახუნის ძალა, არის გზებზე ყინულზე ქვიშისა და მარილის მოყრა. ამ მოქმედებების შედეგად, იზრდება ყინულის ზედაპირის უხეშობა და შედეგად, იზრდება სტატიკური და მოცურების ხახუნის ძალები.
ამ ძალების გაზრდის კიდევ ერთი გზაა სპეციალური ზედაპირების გამოყენება. თვალსაჩინო მაგალითია მანქანის ზამთრის საბურავის ზედაპირი, რომელიც ხასიათდება ღრმა საფეხურით და ლითონის ნამწვების არსებობით.
თხილამურებით სრიალის დროს, ისევე როგორც სხვადასხვა მექანიზმის საკისრების ბრუნვის დროს, ხახუნი უარყოფით როლს ასრულებს. მის შესამცირებლად გამოიყენება სპეციალური ლუბრიკანტები, ჩვეულებრივ ცხიმებზე (ცვილი, ლითოლი).
