Si të rritet fërkimi

Autor: Sara Rhodes
Data E Krijimit: 14 Shkurt 2021
Datën E Azhurnimit: 1 Korrik 2024
Anonim
Innovating to zero! | Bill Gates
Video: Innovating to zero! | Bill Gates

Përmbajtje

A keni menduar ndonjëherë pse duart tuaja ngrohen kur i fërkoni me njëra -tjetrën, ose pse mund të bëni zjarr duke fërkuar dy copa druri? Përgjigja është fërkimi! Kur dy trupa lëvizin në lidhje me njëri -tjetrin, shfaqet një forcë fërkimi që parandalon një lëvizje të tillë.Fërkimi mund të bëjë që energjia të lëshohet në formën e nxehtësisë, ngrohjes së duarve, goditjes së zjarrit etj. Sa më shumë fërkime, aq më shumë energji lëshohet, kështu që duke rritur fërkimin midis pjesëve lëvizëse në një sistem mekanik, do të merrni shumë nxehtësi!

Hapa

Metoda 1 nga 2: Fërkimi i sipërfaqeve të trupave

  1. 1 Kur dy trupa lëvizin në lidhje me njëri -tjetrin, tre proceset e mëposhtme mund të ndodhin: parregullsitë në sipërfaqen e trupave ndërhyjnë në lëvizjen e trupave në lidhje me njëri -tjetrin; një ose të dy sipërfaqet e trupave mund të deformohen si rezultat i një lëvizjeje të tillë; atomet e secilës sipërfaqe mund të ndërveprojnë me njëra -tjetrën. Të gjitha këto procese përfshihen në shfaqjen e fërkimit. Prandaj, për të rritur fërkimin, zgjidhni trupa me një sipërfaqe gërryese (të tilla si letër zmerile), një sipërfaqe të deformueshme (siç është goma), ose një sipërfaqe që ka veti ngjitëse (të tilla si ngjitëse).
    • Për më shumë informacion mbi zgjedhjen e materialeve për të rritur fërkimin, shihni udhëzimet ose burimet në internet. Për materialet e zakonshme, mund të gjeni koeficientët e tyre të fërkimit (një karakteristikë sasiore e forcës së kërkuar për të rrëshqitur ose lëvizur një material mbi sipërfaqen e një tjetri). Koeficientët e fërkimit të disa materialeve janë renditur më poshtë (sa më i lartë të jetë koeficienti, aq më i madh është fërkimi):
    • Alumini në alumin: 0.34
    • Druri në dru: 0.129
    • Beton i thatë mbi gome: 0.6-0.85
    • Beton i lagur në gome: 0.45-0.75
    • Akull mbi akull: 0.01
  2. 2 Shtypni trupat më afër njëri -tjetrit për të rritur fërkimin, pasi forca e fërkimit është proporcionale me forcën që vepron në trupin fërkues (forca e drejtuar pingul me drejtimin e lëvizjes së trupave në lidhje me njëri -tjetrin).
    • Mendoni për frenat e diskut në një makinë. Sa më shumë që shtypni mbi pedalin e frenave, aq më shumë shtypet jastëkët e frenave kundër buzës së timonit, aq më shumë fërkime bëhen dhe aq më shpejt makina ndalon. Por sa më i fortë fërkimi, aq më shumë nxehtësi lëshohet, kështu që kur frenoni fort, jastëkët e frenave nxehen shumë.
  3. 3 Nëse një trup është në lëvizje, ndalojeni. Deri më tani, ne kemi marrë parasysh fërkimin rrëshqitës që ndodh kur trupat lëvizin në lidhje me njëri -tjetrin. Fërkimi rrëshqitës është shumë më pak se fërkimi statik, domethënë forca që duhet kapërcyer për të vënë në lëvizje dy trupa kontaktues. Prandaj, është më e vështirë të lëvizësh një objekt të rëndë sesa ta kontrollosh atë kur ai tashmë po lëviz.
    • Bëni një eksperiment të thjeshtë për të kuptuar ndryshimin midis fërkimit rrëshqitës dhe fërkimit statik. Vendoseni karrigen tuaj në një dysheme të lëmuar (jo qilim). Sigurohuni që nuk ka gome ose jastëkë të tjerë në këmbët e karriges për të parandaluar rrëshqitjen. Shtyjeni karrigen për ta lëvizur. Ju do të vini re se sapo karrigia është në lëvizje, bëhet më e lehtë për ju ta shtyni atë sepse fërkimi rrëshqitës midis karriges dhe dyshemesë është më i vogël se fërkimi i pushimit.
  4. 4 Hiqni yndyrën midis dy sipërfaqeve për të rritur fërkimin. Lubrifikantët (vajrat, vazelina, etj) zvogëlojnë ndjeshëm forcën e fërkimit midis trupave fërkues, sepse koeficienti i fërkimit midis trupave të ngurtë është shumë më i lartë se koeficienti i fërkimit midis një të ngurtë dhe një lëngu.
    • Bëni një eksperiment të thjeshtë. Fërkoni duart e thata së bashku dhe do të vini re se temperatura e tyre është rritur (ato janë më të ngrohta). Tani lagni duart dhe fërkojini përsëri. Tani jo vetëm që është më e lehtë për ju të fërkoni duart së bashku, por ato gjithashtu nxehen më pak (ose më ngadalë).
  5. 5 Hiqni qafe kushinetat, rrotat dhe trupat e tjerë të rrotullimit për të hequr qafe fërkimin e rrotullimit dhe për të marrë fërkime rrëshqitëse që janë shumë më të mëdha se e para (prandaj rrotullimi i një trupi në lidhje me një tjetër është më i lehtë sesa shtyrja / tërheqja e tij).
    • Për shembull, imagjinoni që vendosni trupa të së njëjtës masë në një sajë dhe në një karrocë me rrota. Një karrocë me rrota është shumë më e lehtë për të lëvizur (fërkimi i rrotullimit) sesa sajë (fërkimi rrëshqitës).
  6. 6 Rritni viskozitetin e lëngut për të rritur forcën e fërkimit. Fërkimi ndodh jo vetëm kur lëviz lëndë të ngurta, por edhe në lëngje dhe gazra (ujë dhe ajër, respektivisht). Fërkimi midis një lëngu dhe një ngurte varet nga disa faktorë, për shembull, viskoziteti i lëngut - sa më i lartë të jetë viskoziteti i lëngut, aq më e madhe është forca e fërkimit.
    • Për shembull, imagjinoni që jeni duke pirë ujë dhe mjaltë përmes një kashte. Uji me një viskozitet të ulët do të kalojë lehtësisht përmes një kashte, por mjalti, i cili ka një viskozitet të lartë, vështirë se do të kalojë nëpër një kashtë (pasi mjalti fërkohet më shumë me muret e kashtës).

Metoda 2 nga 2: Rezistenca Frontale

  1. 1 Rritni sipërfaqen e trupit tuaj. Siç u përmend më lart, kur trupat e ngurtë lëvizin në lëngje dhe gazra, lind gjithashtu një forcë fërkimi. Forca që pengon lëvizjen e trupave në lëngje dhe gazra quhet rezistencë frontale (ndonjëherë quhet rezistencë e ajrit ose rezistencë ndaj ujit). Rezistenca frontale është më e madhe me një rritje të sipërfaqes së trupit, e cila drejtohet pingul me drejtimin e lëvizjes së trupit përmes një lëngu ose gazi.
    • Për shembull, merrni një topth që peshon 1 g dhe një fletë letre me të njëjtën peshë dhe lëshojini ato në të njëjtën kohë. Kokrra do të bjerë menjëherë në dysheme dhe fleta e letrës do të fundoset ngadalë. Këtu parimi i tërheqjes është thjesht i dukshëm - sipërfaqja e letrës është shumë më e madhe se ajo e një topthi, kështu që rezistenca e ajrit është më e madhe dhe letra bie në dysheme më ngadalë.
  2. 2 Përdorni një formë trupi me një koeficient të lartë tërheqjeje. Nga zona e sipërfaqes së trupit të drejtuar pingul me lëvizjen, është e mundur të gjykohet për rezistencën frontale vetëm në terma të përgjithshëm. Trupat e formave të ndryshme ndërveprojnë me lëngjet dhe gazrat në mënyra të ndryshme (kur trupat lëvizin përmes një gazi ose lëngu). Për shembull, një pjatë e rrumbullakët e sheshtë ka më shumë tërheqje sesa një pjatë e rrumbullakët në formë topi. Vlera që karakterizon tërheqjen e trupave të formave të ndryshme quhet koeficienti i zvarritjes.
    • Për shembull, merrni parasysh një krah të aeroplanit. Forma e një krahu të aeroplanit quhet ajrosje. Shtë një formë e lëmuar, e ngushtë dhe e rrumbullakosur me një koeficient të ulët tërheqjeje (rreth 0.45). Nga ana tjetër, imagjinoni që një krah i aeroplanit të ketë formën e një prizmi katror, ​​drejtkëndor. Për krahë të tillë, zvarritja do të ishte e madhe (kjo është e vërtetë, pasi koeficienti i tërheqjes së një prizmi katror drejtkëndor është 1.14).
  3. 3 Përdorni trupa më pak të efektshëm. Si rregull, trupat e mëdhenj kubikë kanë tërheqje të lartë. Trupa të tillë kanë qoshe drejtkëndëshe dhe nuk ngushtohen drejt fundit. Nga ana tjetër, trupat e strukturuar kanë skaje të rrumbullakosura dhe zakonisht ngushtohen drejt fundit.
    • Për shembull, krahasoni një makinë moderne dhe një makinë të bërë disa dekada më parë. Makinat e vjetra ishin katrore, ndërsa makinat moderne kanë shumë kthesa të lëmuara. Prandaj, makinat moderne kanë më pak tërheqje dhe kërkojnë një fuqi më të ulët të motorit (gjë që çon në ekonominë e karburantit).
  4. 4 Përdorni trupa pa vrima. Çdo vrimë në trup zvogëlon tërheqjen duke lejuar që ajri ose uji të kalojnë nëpër vrimë (vrimat zvogëlojnë sipërfaqen e trupit pingul me lëvizjen). Sa më të mëdha të jenë vrimat, aq më e ulët është zvarritja. Kjo është arsyeja pse parashutat, të cilat janë krijuar për të krijuar shumë tërheqje (për të ngadalësuar shpejtësinë e rënies), janë bërë prej mëndafshi të qëndrueshëm, të lehtë ose najloni, jo garzë.
    • Për shembull, ju mund të rrisni shpejtësinë e vozitjes tuaj të ping-pongut duke shpuar vrima të shumta në vozis (për të zvogëluar sipërfaqen e vozitjes dhe për të zvogëluar zvarritjen).
  5. 5 Rritni shpejtësinë e trupit për të rritur tërheqjen (kjo është e vërtetë për trupat e çdo forme dhe materiali). Sa më e madhe të jetë shpejtësia e një objekti, aq më i madh është vëllimi i lëngut ose gazit që duhet të kalojë dhe aq më i madh është tërheqja. Trupat që lëvizin me shpejtësi shumë të madhe përjetojnë zvarritje të jashtëzakonshme, kështu që ato duhet të thjeshtohen; përndryshe, forca e rezistencës do t'i shkatërrojë ato.
    • Për shembull, merrni parasysh Lockheed SR-71, një aeroplan eksperimental zbulimi i ndërtuar gjatë Luftës së Ftohtë. Ky avion mund të fluturonte me një shpejtësi të madhe M = 3.2 dhe, pavarësisht nga forma e tij e thjeshtuar, përjetoi zvarritje të madhe (aq e madhe sa metali nga i cili u bë trupi i avionit u zgjerua kur nxehej për shkak të fërkimit).

Këshilla

  • Mos harroni se fërkimi lëshon shumë energji në formën e nxehtësisë. Për shembull, mos prekni tamponët e frenave të makinës menjëherë pas frenimit!
  • Mbani në mend se forcat me rezistencë të lartë mund të çojnë në shkatërrimin e një trupi që lëviz në një lëng. Për shembull, nëse gjatë një udhëtimi me varkë vendosni një copë kompensatë në ujë (në mënyrë që sipërfaqja e saj të jetë pingul me lëvizjen e varkës), atëherë ka shumë të ngjarë që kompensatë të prishet.