თუნდაც სკოლის წლებში, მეშვიდე ან მერვე კლასში, თითოეული ადამიანი ეცნობა დინამიური ფიზიკის ახალ კონცეფციას - ხახუნს. თუმცა, ბევრს, მომწიფების შემდეგ, ავიწყდება რა არის ხახუნი და როგორ მუშაობს ეს ძალა. ვცადოთ ამ თემის გაგება.
ცნების განმარტება
ხახუნი არის ფენომენი, რომელსაც აქვს შემდეგი მნიშვნელობა: როდესაც ორი სხეული შედის კონტაქტში, მათი შეხების ადგილას წარმოიქმნება სპეციალური ურთიერთქმედება, რაც ხელს უშლის სხეულებს გააგრძელონ მოძრაობა ერთმანეთთან შედარებით. ცხადია, რომ შესაძლებელია ამ სხეულების ურთიერთქმედების მნიშვნელობის გამოთვლა. ხახუნის ძალა ახასიათებს ამ ურთიერთქმედებას რაოდენობრივად. თუ ხახუნი ხდება მყარ სხეულებს შორის (მაგალითად, წიგნის ურთიერთქმედება წიგნების თაროსთან ან ვაშლის მაგიდასთან), მაშინ ამ ურთიერთქმედებას მშრალი ხახუნა ეწოდება.
უნდა გვესმოდეს, რომ ხახუნი არის ძალა, რომელსაც აქვს ელექტრომაგნიტური ბუნება. ეს ნიშნავს, რომ ამ ძალის მიზეზი არის ურთიერთქმედება ნაწილაკებს შორის, რომლებიც ქმნიან ამა თუ იმ სხეულს.
რა არის ხახუნი?
ჩვენს სამყაროში არსებული ნივთების მრავალფეროვნების გამო, თქვენ შეგიძლიათდაადგინეთ, რომ თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი სტრუქტურა და აქვს ინდივიდუალური თვისებები. ეს ნიშნავს, რომ სხვადასხვა ნივთებს შორის ურთიერთქმედება განსხვავებული იქნება. ფიზიკაში მრავალი პრობლემის არსის სწორი გაგებისთვის და კომპეტენტური გადაწყვეტისთვის, ჩვეულებრივია პირობითად გამოვყოთ სამი სახის ხახუნი. ასე რომ, მოდით გავაანალიზოთ თითოეული ცალ-ცალკე:
- პირველი ხახუნი არის სტატიკური ხახუნი, რომელიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც არ არის ორი სხეულის ფარდობითი მოძრაობა. მის მაგალითებს ყველგან ვხედავთ, რადგან ამ ხახუნის შედეგად წარმოქმნილი ძალა ობიექტებს წონასწორობაში ინარჩუნებს. მაგალითად, საქონელი მოძრავი კონვეიერის ქამარზე, კედელში ჩაჭრილი ლურსმანი ან იატაკზე მდგომი ადამიანი.
- მოცურების ხახუნი პირობითად მეორე ხახუნია. სრიალის მნიშვნელობა განისაზღვრება შემდეგნაირად: როდესაც წონასწორობაში მყოფ სხეულზე ძალა ვრცელდება, რომელიც აღემატება სტატიკური ხახუნის ძალას, მოცურების ხახუნის ძალა იწყებს მოქმედებას და სხეული მოძრაობს.
- და ბოლოს, მოძრავი ხახუნი, რომელიც ხსნის ორი სხეულის ურთიერთქმედებას, რომელთაგან ერთი მეორის ზედაპირზე ტრიალებს. მოძრავი და მოცურების ხახუნის განსხვავება აიხსნება იმით, რომ ნებისმიერი მოძრაობისას სხეულის უბნები გადაადგილდება კონტაქტის ზედაპირის სიგრძის გასწვრივ და გატეხილი ინტერმოლეკულური ბმების ნაცვლად წარმოიქმნება ახლები. ხოლო იმ შემთხვევაში, როდესაც ბორბალი ცურვის გარეშე ტრიალებს, მოლეკულური ბმები უფრო სწრაფად იშლება ბორბლის მონაკვეთების აწევისას, ვიდრე სრიალისას. გამოდის, რომ მოძრავი ხახუნის ძალა ნაკლებია მოცურების ძალაზე.
სად და როგორ შეიძლება ხახუნის გამოყენება?
ხახუნი არისშეუცვლელი ფენომენი, რომლის გარეშეც ელემენტარულ რაღაცეებს ვერ გავაკეთებდით: სიარული, ჯდომა ან უბრალოდ საგნები ხელში. ამიტომ, ნუ შეაფასებთ ხახუნის მნიშვნელობას. როგორც ფრანგმა ფიზიკოსმა გიომ თქვა: „ხახუნი რომ არ იყოს, ჩვენი დედამიწა იქნებოდა ერთი უხეშობის გარეშე, ის სითხის წვეთივით იქნებოდა“
ალბათ საუკეთესო მაგალითი, რომელიც ყველაზე ზუსტად ახასიათებს ხახუნს, არის ბორბლის მოქმედება. ჯერ კიდევ ანტიკურ ხანაში შენიშნეს, რომ მოძრავი ხახუნის ძალები გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე მოცურების ხახუნის ძალები. ეს იყო მოძრავი ხახუნის უდავო სარგებელი, რამაც გამოიწვია ადამიანები მძიმე და მოცულობითი ტვირთის გადასატანად მორები ან ლილვაკები. დროთა განმავლობაში ადამიანებმა გააუმჯობესეს ცოდნა მოძრავი ხახუნის საოცარი თვისებების შესახებ, აკვირდებოდნენ ობიექტების მოძრაობას ხახუნის ძალების გავლენის ქვეშ და ბოლოს გამოიგონეს ბორბალი! თანამედროვე სამყაროში შეუძლებელია წარმოვიდგინოთ ცხოვრება ამ შეუცვლელი ნაწილების გარეშე, რადგან ბორბლები ნებისმიერი ტრანსპორტის მეორე „ძრავია“!
როგორ გამოვთვალოთ ხახუნის ძალის მნიშვნელობა?
როგორც სხვა ძალებს, ხახუნის ძალას აქვს მთელი მნიშვნელობები. იმისათვის, რომ ზუსტად განვსაზღვროთ რამდენი ძალაა საჭირო მოძრაობის ან სხვა სახის სამუშაოსთვის, აუცილებელია სტატიკური ხახუნის ძალის გამოთვლა. ინჟინრები ამას ჩვეულებრივ აკეთებენ, როდესაც, მაგალითად, აშენებენ ქარხნებს ან იგონებენ ახალ მოწყობილობებს. თუმცა, ჩვეულებრივი სკოლის მოსწავლეებიც კი აწყდებიან გარკვეული ამოცანების წინაშე, სადაც საჭიროა ხახუნის ძალის გამოთვლა. ასე რომ დათვალეთმნიშვნელობა, თქვენ უბრალოდ უნდა გამოიყენოთ მარტივი ფორმულა: Fხახუნის=KN, სადაც k არის ხახუნის კოეფიციენტი. ყველა კოეფიციენტის მნიშვნელობა ყოველთვის დამოკიდებულია ობიექტის ზედაპირზე, რომელზედაც სხეული მოძრაობს ან ურთიერთქმედებს. "N" ჩვენს ფორმულაში ნიშნავს საყრდენის რეაქციას სხეულზე. ეს პირველ რიგში დამოკიდებულია სხეულის მასაზე, რომელიც კონტაქტშია საყრდენის ზედაპირთან.
გამოთვალეთ ძალის მნიშვნელობა ამოცანაში
ვუშვათ, რომ m=3 კგ მასის სხეული ჰორიზონტალურ დაფაზეა. ხის დაფასა და კორპუსს შორის ხახუნის კოეფიციენტი არის 0,3 როგორ გავიგოთ ხახუნის ძალის მნიშვნელობა? ეს ძალიან მარტივია, ყველაფერი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის ჩვენი მნიშვნელობების ფორმულაში ჩასმა. უბრალოდ უნდა გაითვალისწინოთ, რომ N ამ შემთხვევაში სხეულის წონის ტოლია (ნიუტონის მე-3 კანონის მიხედვით). ასე რომ, სასურველი ძალა არის (მგ)k=(3 კგ10 მ/წმ2)0, 3=9 H.
