দুটি দেহের মধ্যে যেকোন যোগাযোগ ঘর্ষণ বল সৃষ্টি করে। এই ক্ষেত্রে, মৃতদেহগুলি কী সামগ্রিক অবস্থায় রয়েছে, তারা একে অপরের সাপেক্ষে চলাচল করে বা বিশ্রামে থাকে কিনা তা বিবেচ্য নয়। এই নিবন্ধে, আমরা সংক্ষেপে বিবেচনা করব প্রকৃতি এবং প্রযুক্তিতে কী ধরনের ঘর্ষণ বিদ্যমান।
বিশ্রামের ঘর্ষণ
অনেকের কাছে এটি একটি অদ্ভুত ধারণা হতে পারে যে দেহের ঘর্ষণ তখনও বিদ্যমান থাকে যখন তারা একে অপরের তুলনায় বিশ্রামে থাকে। উপরন্তু, এই ঘর্ষণ শক্তি অন্যান্য প্রকারের মধ্যে বৃহত্তম বল। আমরা যখন কোনো বস্তুকে সরানোর চেষ্টা করি তখন এটি নিজেকে প্রকাশ করে। এটি কাঠের একটি ব্লক, একটি পাথর বা এমনকি একটি চাকাও হতে পারে৷
স্থির ঘর্ষণ বলের অস্তিত্বের কারণ হল যোগাযোগের পৃষ্ঠে অনিয়মের উপস্থিতি, যা যান্ত্রিকভাবে পিক-ট্রু নীতি অনুসারে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে।
নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে স্থির ঘর্ষণ বল গণনা করা হয়:
Ft1=µtN
এখানে N হল সাপোর্টের বিক্রিয়া যার সাহায্যে পৃষ্ঠটি স্বাভাবিকের সাথে শরীরের উপর কাজ করে। প্যারামিটার µt ঘর্ষণ সহগ। এটা নির্ভর করেযোগাযোগকারী পৃষ্ঠগুলির উপাদান, এই পৃষ্ঠগুলির প্রক্রিয়াকরণের গুণমান, তাদের তাপমাত্রা এবং কিছু অন্যান্য কারণ।
লিখিত সূত্রটি দেখায় যে স্থির ঘর্ষণ বল যোগাযোগ এলাকার উপর নির্ভর করে না। Ft1 এর অভিব্যক্তি আপনাকে তথাকথিত সর্বোচ্চ বল গণনা করতে দেয়। বেশ কিছু ব্যবহারিক ক্ষেত্রে, Ft1 সর্বোচ্চ নয়। এটি সর্বদা বাহ্যিক শক্তির পরিমাণে সমান যা শরীরকে বিশ্রাম থেকে বের করে আনতে চায়।
বিশ্রামের ঘর্ষণ জীবনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর জন্য ধন্যবাদ, আমরা মাটিতে সরে যেতে পারি, আমাদের পায়ের তল দিয়ে পিছলে না গিয়ে এটি থেকে ধাক্কা মেরে যেতে পারি। দিগন্তের দিকে ঝুঁকে থাকা প্লেনে থাকা যেকোনো দেহ Ft1.
বলের কারণে পিছলে যায় না
স্লাইডিংয়ের সময় ঘর্ষণ
একজন ব্যক্তির জন্য আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ধরণের ঘর্ষণ নিজেকে প্রকাশ করে যখন একটি দেহ অন্যটির পৃষ্ঠের উপর স্লাইড করে। এই ঘর্ষণ স্থির ঘর্ষণ হিসাবে একই শারীরিক কারণে উদ্ভূত হয়. আরও কি, তার শক্তি একই সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়।
Ft2=µkN
আগের সূত্রের সাথে একমাত্র পার্থক্য হল স্লাইডিং ঘর্ষণ µk স্লাইডিং এর জন্য বিভিন্ন সহগ ব্যবহার। গুণাগুণ µk একই জোড়া ঘষার পৃষ্ঠতলের জন্য স্থির ঘর্ষণের জন্য একই প্যারামিটারের চেয়ে কম। অনুশীলনে, এই সত্যটি নিজেকে এইভাবে প্রকাশ করে: বাহ্যিক শক্তির ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি Ft1 এর মান বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায় যতক্ষণ না এটি সর্বোচ্চ মান পৌঁছায়। তার পর সেFt2 মানের কয়েক দশ শতাংশ দ্বারা দ্রুত হ্রাস পায় এবং শরীরের নড়াচড়ার সময় ধ্রুবক বজায় থাকে৷
সহগ µk স্ট্যাটিক ঘর্ষণ জন্য প্যারামিটার µt এর মতো একই কারণের উপর নির্ভর করে। স্লাইডিং ঘর্ষণ শক্তি Ft2 কার্যত দেহের চলাচলের গতির উপর নির্ভর করে না। শুধুমাত্র উচ্চ গতিতে এটি কমতে লক্ষণীয় হয়ে ওঠে৷
মানুষের জীবনে ঘর্ষণ স্লাইডিং এর গুরুত্ব স্কিইং বা স্কেটিং এর মতো উদাহরণে দেখা যায়। এই ক্ষেত্রে, সহগ µk ঘষার পৃষ্ঠগুলিকে পরিবর্তন করে হ্রাস করা হয়। বিপরীতে, লবণ এবং বালি দিয়ে রাস্তা ছিটানোর লক্ষ্য µk এবং µt.
।
ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ
আধুনিক প্রযুক্তির কার্যকারিতার জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ধরনের ঘর্ষণ। এটি বিয়ারিংয়ের ঘূর্ণন এবং যানবাহনের চাকার চলাচলের সময় উপস্থিত থাকে। স্লাইডিং এবং বিশ্রাম ঘর্ষণ থেকে ভিন্ন, ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ আন্দোলনের সময় চাকার বিকৃতির কারণে হয়। এই বিকৃতি, যা ইলাস্টিক অঞ্চলে ঘটে, হিস্টেরেসিস এর ফলে শক্তি নষ্ট করে, চলাচলের সময় ঘর্ষণ শক্তি হিসাবে নিজেকে প্রকাশ করে।
সর্বাধিক ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ শক্তির গণনা সূত্র অনুসারে সঞ্চালিত হয়:
Ft3=d/RN
অর্থাৎ, বল Ft3, Ft1 এবং Ft2, সমর্থন প্রতিক্রিয়া সরাসরি সমানুপাতিক. যাইহোক, এটি যোগাযোগে থাকা উপকরণের কঠোরতা এবং চাকার ব্যাসার্ধ R এর মান উপরও নির্ভর করেd কে রোলিং রেজিস্ট্যান্স সহগ বলা হয়। সহগ µk এবং µt এর বিপরীতে, d এর দৈর্ঘ্যের মাত্রা রয়েছে।
একটি নিয়ম হিসাবে, মাত্রাবিহীন অনুপাত d/R মানের µk এর চেয়ে কম মাত্রার 1-2 অর্ডার হতে দেখা যায়। এর মানে হল যে ঘূর্ণায়মান সাহায্যে মৃতদেহের চলাচল স্লাইডিংয়ের সাহায্যের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালীভাবে অনুকূল। এই কারণেই ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ প্রক্রিয়া এবং মেশিনের সমস্ত ঘষা পৃষ্ঠে ব্যবহৃত হয়৷
ঘর্ষণ কোণ
উপরে বর্ণিত তিন ধরনের ঘর্ষণ প্রকাশ একটি নির্দিষ্ট ঘর্ষণ বলের দ্বারা চিহ্নিত করা হয় Ft, যা সরাসরি N-এর সমানুপাতিক। উভয় শক্তিই একে অপরের সাপেক্ষে সমকোণে নির্দেশিত. তাদের ভেক্টর সমষ্টি পৃষ্ঠের স্বাভাবিকের সাথে যে কোণ তৈরি করে তাকে ঘর্ষণ কোণ বলে। এর গুরুত্ব বোঝার জন্য, আসুন এই সংজ্ঞাটি ব্যবহার করুন এবং এটিকে গাণিতিক আকারে লিখুন, আমরা পাই:
Ft=kN;
tg(θ)=Ft/N=k
এইভাবে, ঘর্ষণ কোণের স্পর্শক θ একটি প্রদত্ত ধরণের বলের জন্য ঘর্ষণ k এর সহগের সমান। এর মানে হল কোণ θ যত বড়, ঘর্ষণ বল তত বেশি।
তরল এবং গ্যাসে ঘর্ষণ
যখন একটি কঠিন পদার্থ একটি বায়বীয় বা তরল মাধ্যমে চলে, তখন এটি ক্রমাগত এই মাধ্যমের কণার সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। এই সংঘর্ষগুলি, অনমনীয় দেহের বেগ হ্রাস সহ, তরল পদার্থের ঘর্ষণের কারণ।
এই ধরনের ঘর্ষণ গতির উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। সুতরাং, অপেক্ষাকৃত কম গতিতে, ঘর্ষণ বলগতি v এর গতির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক হতে দেখা যাচ্ছে, যখন উচ্চ গতিতে আমরা সমানুপাতিকতার কথা বলছি v2.
নৌকা এবং জাহাজের চলাচল থেকে শুরু করে বিমানের ফ্লাইট পর্যন্ত এই ঘর্ষণটির অনেক উদাহরণ রয়েছে।
