কিভাবে ঘর্ষণ সহগ খুঁজে বের করবেন: পরীক্ষামূলক পদ্ধতি

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

ঘর্ষণ হল একটি শারীরিক প্রক্রিয়া যা ছাড়া আমাদের পৃথিবীতে খুব গতিশীলতা থাকতে পারে না। পদার্থবিজ্ঞানে, ঘর্ষণ বলের পরম মান গণনা করার জন্য, বিবেচনাধীন ঘষার পৃষ্ঠগুলির জন্য একটি বিশেষ সহগ জানা প্রয়োজন। কিভাবে ঘর্ষণ সহগ খুঁজে পেতে? এই নিবন্ধটি এই প্রশ্নের উত্তর দেবে৷

পদার্থবিদ্যায় ঘর্ষণ

ঘর্ষণ সহগ কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায় এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার আগে, ঘর্ষণ কী এবং এটি কী বল দ্বারা চিহ্নিত করা হয় তা বিবেচনা করা প্রয়োজন৷

পদার্থবিজ্ঞানে, কঠিন বস্তুর মধ্যে এই প্রক্রিয়াটির তিন প্রকারের ঘটনা ঘটে। এটি বিশ্রাম, সহচরী এবং ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ। যখন কোন বাহ্যিক শক্তি কোন বস্তুকে সরানোর চেষ্টা করে তখন ঘর্ষণ ঘটে। স্লাইডিং ঘর্ষণ, নাম থেকে বোঝা যায়, যখন একটি পৃষ্ঠ অন্যটির উপর স্লাইড করে তখন ঘটে। পরিশেষে, ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ ঘটে যখন একটি বৃত্তাকার বস্তু (চাকা, বল) কিছু পৃষ্ঠে ঘূর্ণায়মান হয়।

সকল প্রকারের মধ্যে যা মিল আছে তা হল যে তারা কাউকে বাধা দেয়আন্দোলন এবং তাদের বাহিনীর প্রয়োগের বিন্দু দুটি বস্তুর পৃষ্ঠের মধ্যে যোগাযোগের এলাকায়। এছাড়াও, এই সমস্ত প্রকার যান্ত্রিক শক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করে৷

স্লাইডিং এবং স্থির ঘর্ষণ শক্তিগুলি ঘষে থাকা পৃষ্ঠগুলিতে মাইক্রোস্কোপিক রুক্ষতার কারণে ঘটে। উপরন্তু, এই প্রকারগুলি ডাইপোল-ডাইপোল এবং পরমাণু এবং অণুগুলির মধ্যে অন্যান্য ধরণের মিথস্ক্রিয়া যা ঘষা দেহ গঠন করে।

ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণটির কারণ স্থিতিস্থাপক বিকৃতির হিস্টেরেসিস সম্পর্কিত যা ঘূর্ণায়মান বস্তু এবং পৃষ্ঠের মধ্যে যোগাযোগের বিন্দুতে উপস্থিত হয়৷

ঘর্ষণ বল এবং ঘর্ষণ সহগ

তিন ধরনের কঠিন ঘর্ষণ শক্তি একই রূপের অভিব্যক্তি দ্বারা বর্ণনা করা হয়। এখানে তার:

F_t=µ_tN.

এখানে N হল শরীরের উপরিভাগে লম্বভাবে কাজ করে এমন বল। একে সমর্থন প্রতিক্রিয়া বলা হয়। মান µ_{t- সংশ্লিষ্ট ধরনের ঘর্ষণ সহগ বলা হয়।}

স্লাইডিং এবং বিশ্রাম ঘর্ষণ জন্য সহগ হল মাত্রাহীন পরিমাণ। ঘর্ষণ বল এবং ঘর্ষণ সহগের সমতা দেখে এটি বোঝা যায়। সমীকরণের বাম দিকটি নিউটনে প্রকাশ করা হয়, ডান দিকটিও নিউটনে প্রকাশ করা হয়, যেহেতু N একটি বল।

ঘূর্ণায়মান ঘর্ষণ হিসাবে, এর জন্য সহগটিও একটি মাত্রাবিহীন মান হবে, তবে, এটি ঘূর্ণায়মান বস্তুর ব্যাসার্ধের স্থিতিস্থাপক বিকৃতির রৈখিক বৈশিষ্ট্যের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

এটা বলা উচিত যে স্লাইডিং এবং বিশ্রাম ঘর্ষণ সহগগুলির সাধারণ মানগুলি একটি এককের দশমাংশ। ঘর্ষণ জন্যঘূর্ণায়মান, এই সহগটি একটি এককের শততম এবং সহস্রাংশের সাথে মিলে যায়৷

কিভাবে ঘর্ষণ সহগ বের করবেন?

সহগ µ_{tঅনেকগুলি কারণের উপর নির্ভর করে যেগুলিকে গাণিতিকভাবে বিবেচনা করা কঠিন। আমরা তাদের কিছু তালিকাভুক্ত করি:}

• ঘষা পৃষ্ঠের উপাদান;
• পৃষ্ঠের গুণমান;
• এতে ময়লা, পানি ইত্যাদির উপস্থিতি;
• পৃষ্ঠের তাপমাত্রা।

অতএব, µ_t এর জন্য কোন সূত্র নেই, এবং এটি পরীক্ষামূলকভাবে পরিমাপ করতে হবে। ঘর্ষণ সহগ কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায় তা বোঝার জন্য, এটি F_{t এর সূত্র থেকে প্রকাশ করা উচিত। আমাদের আছে:}

µ_t=F_t/N.

এটা দেখা যাচ্ছে যে µ_{tজানতে হলে ঘর্ষণ বল এবং সমর্থন প্রতিক্রিয়া খুঁজে বের করা প্রয়োজন।}

সংশ্লিষ্ট পরীক্ষাটি নিম্নরূপ সঞ্চালিত হয়:

1. একটি বডি এবং একটি প্লেন নিন, উদাহরণস্বরূপ, কাঠের তৈরি।
2. ডাইনামোমিটারটি শরীরে আঁকড়ে ধরুন এবং সমানভাবে এটিকে পৃষ্ঠের উপর নিয়ে যান।

একই সময়ে, ডায়নামোমিটার কিছু বল দেখায়, যা F_{t এর সমান। স্থল প্রতিক্রিয়া অনুভূমিক পৃষ্ঠে শরীরের ওজনের সমান।}

বর্ণিত পদ্ধতিটি আপনাকে স্ট্যাটিক এবং স্লাইডিং ঘর্ষণ সহগ কী তা বুঝতে দেয়। একইভাবে, আপনি পরীক্ষামূলকভাবে µ_{tরোলিং নির্ধারণ করতে পারেন।}

µ_{t নির্ধারণের জন্য আরেকটি পরীক্ষামূলক পদ্ধতি পরের অনুচ্ছেদে সমস্যা আকারে দেওয়া হয়েছে।}

µt গণনা করতে সমস্যা

কাঁচের পৃষ্ঠে কাঠের মরীচি রয়েছে।পৃষ্ঠটিকে মসৃণভাবে কাত করে, আমরা দেখতে পেলাম যে রশ্মির স্লাইডিং 15o প্রবণতার কোণ থেকে শুরু হয়। কাঠ-কাঁচের জোড়ার জন্য স্থির ঘর্ষণ সহগ কত?

যখন রশ্মিটি 15o এ বাঁকানো সমতলে ছিল, তখন এর জন্য বাকি ঘর্ষণ শক্তির সর্বোচ্চ মান ছিল। এটি সমান:

F_{t=mgsin(α)।}

ফোর্স N সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

N=mgcos(α).

µ_{t এর জন্য সূত্র প্রয়োগ করলে আমরা পাই:}

µ_t=F_{t/N=mgsin(α)/(mgcos(α))=tg(α).}

α কোণ প্রতিস্থাপন করে, আমরা উত্তরে পৌঁছেছি: µ_{t=0, 27.}