ঘর্ষণ এমন একটি ঘটনা যা আমরা দৈনন্দিন জীবনে সব সময় সম্মুখীন হই। ঘর্ষণ ক্ষতিকর বা উপকারী কিনা তা নির্ধারণ করা অসম্ভব। এমনকি পিচ্ছিল বরফের উপর একটি পদক্ষেপ নেওয়া একটি কঠিন কাজ বলে মনে হয়; রুক্ষ ডামার পৃষ্ঠের উপর হাঁটা একটি আনন্দের। তৈলাক্তকরণ ছাড়া গাড়ির যন্ত্রাংশ অনেক দ্রুত পরিধান করে।
ঘর্ষণ অধ্যয়ন, এর মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলির জ্ঞান একজন ব্যক্তিকে এটি ব্যবহার করতে দেয়৷
পদার্থবিজ্ঞানে ঘর্ষণ বল
একটি দেহের নড়াচড়া বা নড়াচড়ার প্রয়াস থেকে অন্যটির পৃষ্ঠে সঞ্চালনের দিকের বিপরীতে সৃষ্ট বলকে চলমান দেহে প্রয়োগ করা হয়, তাকে ঘর্ষণ বল বলে। ঘর্ষণ শক্তি মডুলাস, যার সূত্র অনেক পরামিতির উপর নির্ভর করে, প্রতিরোধের প্রকারের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়।
নিম্নলিখিত ধরণের ঘর্ষণগুলিকে আলাদা করা হয়েছে:
• বিশ্রাম;
• স্লিপ;
• ঘূর্ণায়মান৷
একটি ভারী বস্তু (ক্যাবিনেট, পাথর) তার জায়গা থেকে সরানোর যে কোনও প্রচেষ্টা একজন ব্যক্তির শক্তির উত্তেজনার দিকে নিয়ে যায়। একই সময়ে, বস্তুটিকে গতিশীল করা সবসময় সম্ভব নয়। বিশ্রামের ঘর্ষণ এতে হস্তক্ষেপ করে।
বিশ্রামের অবস্থা
স্থির ঘর্ষণ বলের জন্য গণনার সূত্রআমাদের এটি যথেষ্ট সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে দেয় না। নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুসারে, স্থির প্রতিরোধী বলের মাত্রা প্রয়োগ করা বলের উপর নির্ভর করে।
যত বল বাড়বে, ঘর্ষণ বলও বাড়বে।
0 < Fবিশ্রামের ঝামেলা < Fসর্বোচ্চ
বিশ্রামের ঘর্ষণ কাঠের মধ্যে চালিত পেরেককে পড়ে যাওয়া থেকে বাধা দেয়; থ্রেড দিয়ে সেলাই করা বোতাম দৃঢ়ভাবে জায়গায় রাখা হয়। মজার বিষয় হল, এটি বিশ্রামের প্রতিরোধ যা একজন ব্যক্তিকে হাঁটতে দেয়। অধিকন্তু, এটি মানুষের চলাচলের দিকে পরিচালিত হয়, যা সাধারণ অবস্থার সাথে বিরোধিতা করে।
স্লাইডিং ঘটনা
যখন বাহ্যিক শক্তি যা শরীরকে সঞ্চালন করে তা সর্বশ্রেষ্ঠ স্থির ঘর্ষণ বলের মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন এটি নড়াচড়া করতে শুরু করে। স্লাইডিং ঘর্ষণ শক্তি একটি শরীরের উপর অন্য পৃষ্ঠের স্লাইডিং প্রক্রিয়ার মধ্যে বিবেচনা করা হয়. এর মান মিথস্ক্রিয়াকারী পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য এবং পৃষ্ঠের উল্লম্ব ক্রিয়ার শক্তির উপর নির্ভর করে।
স্লাইডিং ঘর্ষণ বলের জন্য গণনার সূত্র: F=ΜP, যেখানে Μ হল সমানুপাতিকতার সহগ (স্লাইডিং ঘর্ষণ), P হল উল্লম্ব (স্বাভাবিক) চাপের বল৷
চালিকা শক্তিগুলির মধ্যে একটি হল স্লাইডিং ঘর্ষণ বল, যার সূত্রটি সমর্থনের প্রতিক্রিয়া বল ব্যবহার করে লেখা হয়। নিউটনের তৃতীয় সূত্রের পরিপূর্ণতার কারণে, স্বাভাবিক চাপের বল এবং সমর্থনের প্রতিক্রিয়া মাত্রায় একই এবং দিক বিপরীত: Р=N.
আপনি ঘর্ষণ বল খুঁজে পাওয়ার আগে, যার সূত্রটি একটি ভিন্ন রূপ নেয় (F=M N), প্রতিক্রিয়া বল নির্ধারণ করুন।
স্লাইডিং রেজিস্ট্যান্স সহগ পরীক্ষামূলকভাবে দুটি ঘষার পৃষ্ঠের জন্য প্রবর্তন করা হয়, তাদের প্রক্রিয়াকরণ এবং উপাদানের মানের উপর নির্ভর করে।
টেবিল। বিভিন্ন পৃষ্ঠতলের প্রতিরোধের সহগের মান
| পিপি | ইন্টারেক্টিং সারফেস | স্লাইডিং ঘর্ষণ সহগের মান |
| 1 | ইস্পাত+বরফ | 0, 027 |
| 2 | ওক+ওক | 0, 54 |
| 3 | চামড়া+ঢালাই লোহা | 0, 28 |
| 4 | ব্রোঞ্জ+লোহা | 0, 19 |
| 5 | ব্রোঞ্জ+ঢালাই লোহা | 0, 16 |
| 6 | ইস্পাত+ইস্পাত | 0, 15 |
স্থির ঘর্ষণের সবচেয়ে বড় বল, যার সূত্র উপরে লেখা হয়েছে, একইভাবে স্লাইডিং ঘর্ষণ বলের মতো নির্ণয় করা যেতে পারে।
ড্রাইভিং প্রতিরোধের শক্তি নির্ধারণ করতে সমস্যাগুলি সমাধান করার সময় এটি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বই, যা উপর থেকে একটি হাত চাপা দিয়ে সরানো হয়, হাত এবং বইয়ের মধ্যে উদ্ভূত বিশ্রামের প্রতিরোধ শক্তির ক্রিয়ায় স্লাইড করে। প্রতিরোধের পরিমাণ বইয়ের উল্লম্ব চাপ বলের মানের উপর নির্ভর করে।
ঘূর্ণায়মান ঘটনা
আমাদের পূর্বপুরুষদের ড্র্যাগ থেকে রথে পরিবর্তনকে বিপ্লবী বলে মনে করা হয়। চাকার আবিষ্কার মানবজাতির সর্বশ্রেষ্ঠ আবিষ্কার।একটি চাকা যখন পৃষ্ঠের উপর দিয়ে চলে যায় তখন ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণটি স্লাইডিং প্রতিরোধের মাত্রার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে নিকৃষ্ট হয়৷
ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ শক্তির উত্থান পৃষ্ঠের স্বাভাবিক চাকার চাপের শক্তির সাথে সম্পর্কিত, একটি প্রকৃতি রয়েছে যা একে স্লাইডিং থেকে আলাদা করে। চাকাটির সামান্য বিকৃতির কারণে, গঠিত অঞ্চলের কেন্দ্রে এবং এর প্রান্ত বরাবর বিভিন্ন চাপ শক্তি দেখা দেয়। বাহিনীর এই পার্থক্য ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধের ঘটনা নির্ধারণ করে৷
ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ বলের গণনার সূত্রটি সাধারণত স্লাইডিং প্রক্রিয়ার অনুরূপভাবে নেওয়া হয়। পার্থক্যটি শুধুমাত্র ড্র্যাগ সহগের মানগুলিতে দেখা যায়।
প্রতিরোধের প্রকৃতি
যখন ঘষার পৃষ্ঠের রুক্ষতা পরিবর্তিত হয়, ঘর্ষণ বলের মানও পরিবর্তিত হয়। উচ্চ বিস্তৃতিতে, সংস্পর্শে থাকা দুটি পৃষ্ঠকে তীক্ষ্ণ শিখরযুক্ত বাম্পের মতো দেখায়। যখন সুপারইম্পোজ করা হয়, তখন এটি শরীরের প্রসারিত অংশ যা একে অপরের সংস্পর্শে থাকে। যোগাযোগের মোট এলাকা নগণ্য। শরীরকে নড়াচড়া করার বা সরানোর চেষ্টা করার সময়, "শিখর" প্রতিরোধ তৈরি করে। ঘর্ষণ বলের মাত্রা যোগাযোগ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে না।
মনে হচ্ছে দুটি পুরোপুরি মসৃণ পৃষ্ঠের একেবারেই কোনো প্রতিরোধের অভিজ্ঞতা নেই। অনুশীলনে, এই ক্ষেত্রে ঘর্ষণ বল সর্বাধিক। এই অসঙ্গতিটি শক্তির উৎপত্তির প্রকৃতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। এগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স যা মিথস্ক্রিয়াকারী দেহের পরমাণুর মধ্যে কাজ করে৷
যান্ত্রিক প্রক্রিয়া যা প্রকৃতিতে ঘর্ষণ দ্বারা অনুষঙ্গী হয় না তা অসম্ভব, কারণ "বন্ধ" করার ক্ষমতাচার্জযুক্ত সংস্থাগুলির মধ্যে কোনও বৈদ্যুতিক মিথস্ক্রিয়া নেই। দেহের পারস্পরিক অবস্থান থেকে প্রতিরোধ শক্তির স্বাধীনতা আমাদের তাদের অ-সম্ভাব্য বলতে অনুমতি দেয়।
এটি আকর্ষণীয় যে ঘর্ষণ বল, যার সূত্রটি মিথস্ক্রিয়াকারী সংস্থাগুলির গতির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়, তা সংশ্লিষ্ট গতির বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক। এই বল একটি তরল মধ্যে সান্দ্র প্রতিরোধের বল অন্তর্ভুক্ত.
তরল এবং গ্যাসে গতি
একটি তরল বা গ্যাসের মধ্যে একটি কঠিন দেহের নড়াচড়া, একটি কঠিন পৃষ্ঠের কাছাকাছি তরল সান্দ্র প্রতিরোধের সাথে থাকে। এর ঘটনাটি গতির প্রক্রিয়ায় একটি কঠিন শরীর দ্বারা প্রবেশ করা তরল স্তরগুলির মিথস্ক্রিয়া সাথে সম্পর্কিত। বিভিন্ন স্তর গতি সান্দ্র ঘর্ষণ একটি উৎস. এই ঘটনার বিশেষত্ব হল তরল স্থির ঘর্ষণ অনুপস্থিতি। বাহ্যিক প্রভাবের মাত্রা নির্বিশেষে, তরল অবস্থায় শরীর নড়াচড়া করতে শুরু করে।
চলাচলের গতির উপর নির্ভর করে, গতিশীলতার গতি, চলমান দেহের আকৃতি এবং তরলের সান্দ্রতা দ্বারা প্রতিরোধ শক্তি নির্ধারিত হয়। একই দেহের জল এবং তেলে চলাচলের সাথে বিভিন্ন মহত্ত্বের প্রতিরোধ হয়।
নিম্ন গতির জন্য: F=kv, যেখানে k হল শরীরের রৈখিক মাত্রা এবং মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে আনুপাতিকতা ফ্যাক্টর, v হল শরীরের গতি।
তরলের তাপমাত্রাও এতে ঘর্ষণকে প্রভাবিত করে। হিমশীতল আবহাওয়ায়, গাড়িটি গরম করা হয় যাতে তেল গরম হয় (এর সান্দ্রতা হ্রাস পায়) এবং যোগাযোগে ইঞ্জিনের অংশগুলির ধ্বংস কমাতে সাহায্য করে।
গতি বাড়ান
শরীরের গতিতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি অশান্ত প্রবাহ দেখা দিতে পারে, যখন প্রতিরোধ নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। মানগুলি হল: চলাচলের গতির বর্গক্ষেত্র, মাধ্যমের ঘনত্ব এবং শরীরের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল। ঘর্ষণ বল সূত্র একটি ভিন্ন রূপ নেয়:
F=kv2, যেখানে k হল শরীরের আকৃতি এবং মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে আনুপাতিকতা ফ্যাক্টর, v হল শরীরের গতি।
শরীর সুগম হলে অশান্তি কমানো যায়। ডলফিন এবং তিমিদের শরীরের আকৃতি প্রকৃতির নিয়মের একটি নিখুঁত উদাহরণ যা প্রাণীদের গতিকে প্রভাবিত করে।
এনার্জি অ্যাপ্রোচ
শরীর নাড়াচাড়ার কাজ করতে পরিবেশের প্রতিরোধ বাধাগ্রস্ত হয়। শক্তি সংরক্ষণের আইন ব্যবহার করার সময়, তারা বলে যে যান্ত্রিক শক্তির পরিবর্তন ঘর্ষণ শক্তির কাজের সমান।
বলের কাজটি সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়: A=Fscosα, যেখানে F হল সেই বল যার অধীনে শরীর s দূরত্বে চলে, α হল বল এবং স্থানচ্যুতির দিকগুলির মধ্যে কোণ৷
অবশ্যই, প্রতিরোধ শক্তি শরীরের নড়াচড়ার বিপরীত, যেখান থেকে cosα=-1। ঘর্ষণ বলের কাজ, যার সূত্র হল Atr=- Fs, মানটি ঋণাত্মক। এই ক্ষেত্রে, যান্ত্রিক শক্তি অভ্যন্তরীণ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় (বিকৃতি, গরম করা)।
