اصطکاک 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

« اصطحکاک »

برداشت:

اصطحکاک نیرویی است که هنگامی که سطح جسمی بر سطح دیگر تماس پیدا کرد در مقابل حرکت مقاومت و ایستادگی می کند. در یک وسیله نقلیه ، اصطحکاک مزیت های مکانیکی را کاهش می دهد ، یا نسبت تولید انرژی به مصرف انرژی یک اتومبیل به طور مثال ، از انرژی خود را در کاهش اصطحکاک مصرف می کند. هنوز اصطحکاک در تایرها است که به اتومبیل اجازه می‌دهد که در جاده بماند و اصطحکاک در کلاج امکان رانندگی کردن را در هر شرایطی بوجود می آورد در مسابقات اتومبیل رانی ساختار مولکولی ، اصطحکاک یکی از مهمترین پدیده ها در جهان فیزیکی است.

« چگونه اتومبیل به کار می افتد؟»

تعریفی از اصطحکاک بعنوان نیرویی که هنگامی سطحی از جسمی بر سطح جسم دیگر مماس می‌شود در مقابل حرکت مقاومت می کند دقیقاً نمی دانند که آن چیست؟ ترجیحاً، اظهاراتی که نشان دهنده اصطحکاک در اصطلاح چگونگی عکس العمل اجسام را شرح می دهند یک متن بی‌مایه و بدون مغز، مفهومی از الکتریسیته بیان می شود ، مانند: نیرویی که ابزارات الکتریکی را به حرکت درمی آورد. علت اینکه چرا اصطحکاک نمی تواند بیشتر به طور قاطع شناخته شود ، خیلی ساده است چون فیزیکدانان کاملاً اطلاع ندارند که آن چیست؟ ترجیحاً و اظهاراتی نشان دهنده اصطحکاک در شرایطی از چگونگی عکس العمل اجسام را نشان می دهد. یک متن بی‌مایه از یک تعریف الکترسیته بیان شد و مانند: « نیرویی که ابزارات الکتریکی را به حرکت در می آورد » علت اینکه چرا اصطحکاک نمی تواند بیشتر به طور قاطع شناخته شود ساده است: فیزیکدانان کاملاً اطلاع ندارند که آن چیست؟

قانون حرکتی از اسحاق نیوتن ( 1727 ـ 1642 ) به عنوان محصولی از افزایش شتاب جرمی تعیین شد حقیقت این است که نیرویی بسیار اساسی است که آن با تغییرات درست مقابله می کند. بجز در عناصری که آن را تشکیل می دهد و با نیرو مقایسه می شود. اصطحکاک نسبتاً به آسانی شناخته می شود.

در حقیقت اصطحکاک قسمتی از کل نیرو عمل می کند که بیشتر در مقابل حرکت و جنبش که در موقعیتهای زیادی رخ می دهد مخالفت می کند. بنابراین ، جاذبه نیز اینگونه عمل می کند ، جاذبه برخلاف نیروی خودش ، خیلی آسانتر توضیح داده می شود. جاذبه نقش مهمی در اصطحکاک دارد ، که آن اثری منفی دارد و نیازمند بررسی است. اولین قانون نیوتن اینرسی را بیان می کند و گرانیتی اجسام در جهان فیزیکی که گاهگاهی به جای اصطحکاک اشتباه گرفته می شود. هنگامی که یک جسم در حال حرکت یا در حالت سکون است از حالتهای قانون اول است و جسم در آن حالت در کمترین سرعت ثابت که آن برای یک جسم ساکن صفر است باقی خواهد ماند یا تا یک نیروی خارجی روی آن عمل می کند این گرایش به باقی ماندن در یک حالت معین از حرکت اینرسی است. اینرسی یک نیرو نیست ابر برخلاف آنچه گفته شد و یک مقدار خیلی کمی از نیرو ممکن است حرکت یک جسم را شتاب دهد بنابراین غلبه بر اینرسی اش می کند. بنابراین اینرسی یک بخش از نیرو است و هنگامیکه جرم یک مقیاس از اینرسی است. در صورتی نیروی جاذبه ، جرم ضرب می شود توسط شتاب به دلیل جاذبه در جرم افزوده می شود. آن برابر است با 32 فوت 2ثانیه . مردم هر روز از زندگی با اصطحکاک است ، در سه قانون حاکم در اصطحکاک میان یک جسم ساکن و سطحی که با آن در تماس است قرار می گیرد ، بر طبق اولین قانون و اصطحکاک متناسب با وزن جسم است دومین قانون بیان می کند که اصطحکاک بوسیله سطح ناحیه ای از جسم ، تخمین زده نمی شود تنها در آن قسمتی که مماس می شود بر سطح جسمی که در حال سکون است. در حقیقت ناحیه تماس میان جسم و سطح یک متغیر وابسته و یک نقشی از وزن است.

دومین قانون ممکن است به نظر واضح برسد و اگر آن قصد داشته باشد از یک جسم نسبتاً کشسان صحبت کند. یک جعبه آشغال که با گذاشتن روزنامه ها پر شده است روی یک کف بتونی در ته گاراژ گذاشته شده است به واضح است اگر روزنامه های بیشتری به آن اضافه گردد وزن آن افزایش می یابد سطح ناحیه اش به همان خوبی افزایش می یابد امَا چه می شد اگر یکی بودند یک جعبه مقوایی بزرگ از نوع جعبه های کارتونی که تلویزیون ها و کامپیوترها را با آن حمل می کنند. تا یک بلوک بتونی معمولی از نوع بکار برده در مصالحی برای احداث ساختمان مسکونی مقایسه می شوند؟ ظاهراً بلوک اصطحکاک بیشتری در مقابل کف بتونی دارد امّا در یک موقعیت یکسان واضح است که برخلاف وزن زیادش بلوک سطح ناحیه کمتری از جعبه مقوایی دارد چگونه می تواند این طور باشد؟

جواب این است که ناحیه سطحی صد در صد کاملاً بیشتر از آنچه که با چشمانمان می بینیم است اصطحکاک در یک سطح ناپیدا با چشمان غیر مسطح رخ می دهد و شامل نیروهای چسبنده میان مولکولهایی که روی سطح هایی که روی یکدیگر بوسیله نیروی وزن تحت فشار قرار می گیرند . این است شبیه به رفتار در آنچه هنگامی که از طریق یک لنز بسیارقوی بررسی و دیده می شود و 2 تکه مکمل از ولکرو به عنوان یک جنگل از قلابها روی یک طرف آشکار می شود و موج‌های دریا در یک طرف دیگر.

روی یک سطح شیب دار که از ساختار مولکولی تشکیل شده است ، سطحهای اجسام مانند کوه‌ها و دره‌ها ظاهر می شود هیچ چیزی و در حقیقت صاف و هموار نیست هنگامیکه روی این مقیاسی بررسی می شود و بعد از یک منظر مولکولی ، آن واضح و آشکار می شود که دو جسمی که در تماس واقعاً یکدیگر را فقط در مکانهایی لمس می کنند. یک افزایش وزن ، بنابراین ، از فشردن اجسام به یکدیگر آغاز می شود علت یک افزایش وزن در واقع تماس ناحیه مولکولی با یکدیگر است. از این به بعد ناحیه ای از تماس متناسب با وزن است. فقط یک به عنوان دومین قانون درباره اصطحکاک بیان می کند که ناحیه سطح تماس اصطحکاک را تعیین نمی کند (امّا بیشتر و وزن ناحیه سطح مماس مشخص می شود سومین قانون گرفته می شود که اصطحکاک مستقل از سرعتی است که یک جسم در طول یک سطح حرکت کرده‌ و فراهم می آورد که سرعت صفر نیست.

دلیلی برای این آماده سازی است که یک جسم با هیچ سرعتی که است یک هنوز کاملاً ایستاده موضوعی که اغلب فرم قوی از اصطحکاک ، اصطحکاک ساکن است آخری است اصطحکاکی که یک جسم ساکن باید در حرکت بودن جسم غلبه کند بنابراین ، این نباید با اینرسی اشتباه گرفته

اصطکاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

اصطکاک:

نیروهای اصطکاکی که تا کنون از آنها چشم پوشیدیم ، نقش مهمی در محیط ما بازی می کنند و برایمان مثالهای جالب زیادی از حرکت با نیروهای ثابت تدارک می بینند. فرض کنید جعبه ای فولادی به شکل آجر بر رویه ی فولادی یک میز می لغزد.اگر جعبه دارای سرعت اولیه ای باشد اصطکاک به تدریج سرعتش را کم می کند تا نهایتاَ آن را می استاند. اگر سطحهای فوالادی تمیز و روغنکاری نشده باشند جعبه با آهنگی در حدودm/s2 6 یا G 6/0 کند می شود.

وزن W با مقدار mg به سوی پایین عمل میکند. نیروی عمودی N که به وسیله میز به جعبه وارد می شود به سوی بالا عمل می کند. این نیروی عمودی یک نیروی تماسی است که بار خنه جعبه در میز مقابله می کند. مقدار نیروی عمودی باید mg باشد به طوری که اثر نیروی وزن را دقیقاَ خنثی کند.

نیروی اصطکاکی Fk افقی، موازی رویه میز و در راستایی مخالف حرکت است. این نیرو درست مثل نیروی عمود یک نیروی تماسی است که روی تمامی سطح پایینی جعبه کنش دارد.

نیروی اصطکاکی از چسبندگی بین دو قطعه فلز ناشی می شود. اتمهای جعبه با اتمهای رویه میز تشکیل پیوند می دهند.

پیوند بین اتمهای یک فلز می توانند چنان قوی باشند که گاهی تکه های کوچکی از فولاد از سطح خود کنده می شوند و به سطح مقابل می چسبند.

اما چسبندگی به طور یکنواختی در تمامی سطح پایینی جعبه رخ نمیدهد.

در یک مقیاس میکروسکپی سطح به ظاهر صاف یک فلز صیقل شده دارای مقدار زیادی برآمدگیهای نا منظم است.

هنگامی که دو سطح از این گونه روی هم قرار می گیرند سطح میکروسکپی تماس بسیار کوچکتر از سطح ماکروسکپی ظاهر است. تقریباَ به این می ماند که سوییس را وارونه کنیم و روی اتریش بگذاریم.-فقط قله های کوهها در تماس خواهند بود. بدین ترتیب برای دو سطح فلزی تماس نزدیک فقط در نقاط منفرد نوک برآمدگیها رخ می دهد- و فقط در این نقاط اتمهای یک سطح به اتمهای دیگری می چسبند. سطحها به طور لحظه ای دارای ‹ نقطه جوشهایی› با هم هستند. سپس جوشها شکسته می شوند و جوشهای جدید تشکیل می شوند و به همین ترتیب:

اگر چه پدیده اصطکاک در سطح میکروسکپی بسیار پیچیده است در سطح ماکروسکپی اغلب نیروهای اصطکاک حاصل را می توان به وسیله یک قانون تجربی ساده که برای نخستین بار لئوناردو داوینچی آنرا بیان کرد توصیف نمود:

مقدار نیروی اصطکاک در بین سطح های خشک و روغنکاری نا شده که یکی روی دیگری می لغزند با نیروی عمود که سطحها را به هم می فشارد متناسب است و از سطح(ماکروسکپی) تماس و تندی نسبی آنها مستقل است.

اصطکاک سطحهایی که نسبت به یکدیگر در حرکت نسبی اند اصطکاک جنبشی یا اصطکاک لغزشی نامیده می شود بنا بر قانون بالا نیروی اصطکاک جنبشی را به زبان ریاضی می توان چنین نوشت:

اصطکاک جنبشی 17:

که در آن ضریب اصطکاک جنبشی است ثابتی که ویژه ماده ای است که اصطکاک آن مورد نظر است.

توجه کنید که معادله17 بیان می کند که مقادیر نیروهای و متناسبند اما راستاههای این نیروها بسیار متفاوتند:

عمود به سطح تماس است و موازی سطح. در راستایی مخالف حرکت.

‹قانون› سادة بالا برای اصطکاک فاقد اعتبار عام مثلاَ قانون نیوتن است. این قانون فقط به طور تقریبی معتبر است و پدیدار شناختی است. یعنی صرفاَ یک چکیده توصیفی از مشاهدات تربی است که متکیبر درک نظری خرده نگرانه از مکانیزمی که اصطکاک را پدید می آورد نیست. انحراف از این قانون ساده در تندیهای بی اندازه زیاد و نیز تندیهای بی اندازه کم رخ می دهد. در حالت نخست اصطکاک تمایل به کمتر شدن و در حالت دوم به بیشتر شدن دارد. اما ما در بسیاری از مسائل روزمره مهندسی که در آنها تندیها در حالات حدی بالا و پایین نیستند. می توانیم از این انحرافها چشم بپوشیم س این قانون ساده تقریب کاملاَ خوبی برایپهنه وسیعی از مواد و بهتر از همه برای فلزات است.

این واقعیت که نیروی اصطکاک مستقل از سطح (ماکروسکپی) تماس است بدین معنی است که نیروی اصطکاک جعبه ای که روی میزی با رویه فولادی می لغزد،چه روی سطح بزرگش بلغزد چه روی یکی از سطوح کوچکش یکیست.

در آغاز ممکنست عجیب به نظرآید از آنجا که اصطکاک از چسبندگی ناشی می شود، باید انتظار داشته باشیم که نیروی اصطکاک هنگامی که جعبه روی سطح بزرگش می لغزد بیشتر باشد. چرا که سطح تماس بزرگتر ماکروسکپی نیست.بلکه تماس ماکروسکپی است و سطح اخیر نسبتاَ به خوبی وابسته به این نیست که جعبه روی سطح بزرگ خود بماند یا کوچک.

فولاد جعبه با فولاد میز فقط در قله برآمدگیهای نا منظمی که از سطح بیرون زده اند تماس برقرار می کند. نیروی عمود برآمدگیها تا حدی تغییر شکل پیدا کنند بطوری که اتصالشان به یکدیگر تنگتر می شود.

هنگامی که اجر روی سطح بزرگش تعداد برآمدگیهای در تماس بیشتر از وقتی است که روی سطح کوچکش بماند ولی از آنجا که نیروی عمود میان تعداد زیادی از چنین برآمدیگهیی توزیع شده است تغییر شکل هر یک کمتر از هنگامی است که اگر آجر روی سطح کوچک بماند.

در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس وجود دارد که هر یک درگیر سطح کوچکی است و در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس تا حدی کمتر است ولی هر یک درگیر سطحی هستند که تا حدی بزرگتر است. نتیجه خالص اینست که در هر دو حالت جمع همه این سطوح تماس میکروسکپی و در نتیجه نیروی اصطکاک یکیست.

اگر چه نا وابستگی اصطکاک به سطح(ماکروسکپی) تماس یک تقریب عالی برای فلزات است ولی برخی از مواد دیگر مثل پلاستیک و لاستیک کاملاً صدق نمی کند. ضریب اصطکاک نیروهای اصطکاکی بین دو سطح در حال سکون نیز عمل می کنند. اگر یک نیرو به یکی از سطوح جانبی مانند یک جعبه فولادی که روی یک میز فولادی قرار دارد و در آغاز در حال سکون است وارد شود جعبه

تحقیق درباره، اصطکاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

اصطکاک:

نیروهای اصطکاکی که تا کنون از آنها چشم پوشیدیم ، نقش مهمی در محیط ما بازی می کنند و برایمان مثالهای جالب زیادی از حرکت با نیروهای ثابت تدارک می بینند. فرض کنید جعبه ای فولادی به شکل آجر بر رویه ی فولادی یک میز می لغزد.اگر جعبه دارای سرعت اولیه ای باشد اصطکاک به تدریج سرعتش را کم می کند تا نهایتاَ آن را می استاند. اگر سطحهای فوالادی تمیز و روغنکاری نشده باشند جعبه با آهنگی در حدودm/s2 6 یا G 6/0 کند می شود.

وزن W با مقدار mg به سوی پایین عمل میکند. نیروی عمودی N که به وسیله میز به جعبه وارد می شود به سوی بالا عمل می کند. این نیروی عمودی یک نیروی تماسی است که بار خنه جعبه در میز مقابله می کند. مقدار نیروی عمودی باید mg باشد به طوری که اثر نیروی وزن را دقیقاَ خنثی کند.

نیروی اصطکاکی Fk افقی، موازی رویه میز و در راستایی مخالف حرکت است. این نیرو درست مثل نیروی عمود یک نیروی تماسی است که روی تمامی سطح پایینی جعبه کنش دارد.

نیروی اصطکاکی از چسبندگی بین دو قطعه فلز ناشی می شود. اتمهای جعبه با اتمهای رویه میز تشکیل پیوند می دهند.

پیوند بین اتمهای یک فلز می توانند چنان قوی باشند که گاهی تکه های کوچکی از فولاد از سطح خود کنده می شوند و به سطح مقابل می چسبند.

اما چسبندگی به طور یکنواختی در تمامی سطح پایینی جعبه رخ نمیدهد.

در یک مقیاس میکروسکپی سطح به ظاهر صاف یک فلز صیقل شده دارای مقدار زیادی برآمدگیهای نا منظم است.

هنگامی که دو سطح از این گونه روی هم قرار می گیرند سطح میکروسکپی تماس بسیار کوچکتر از سطح ماکروسکپی ظاهر است. تقریباَ به این می ماند که سوییس را وارونه کنیم و روی اتریش بگذاریم.-فقط قله های کوهها در تماس خواهند بود. بدین ترتیب برای دو سطح فلزی تماس نزدیک فقط در نقاط منفرد نوک برآمدگیها رخ می دهد- و فقط در این نقاط اتمهای یک سطح به اتمهای دیگری می چسبند. سطحها به طور لحظه ای دارای ‹ نقطه جوشهایی› با هم هستند. سپس جوشها شکسته می شوند و جوشهای جدید تشکیل می شوند و به همین ترتیب:

اگر چه پدیده اصطکاک در سطح میکروسکپی بسیار پیچیده است در سطح ماکروسکپی اغلب نیروهای اصطکاک حاصل را می توان به وسیله یک قانون تجربی ساده که برای نخستین بار لئوناردو داوینچی آنرا بیان کرد توصیف نمود:

مقدار نیروی اصطکاک در بین سطح های خشک و روغنکاری نا شده که یکی روی دیگری می لغزند با نیروی عمود که سطحها را به هم می فشارد متناسب است و از سطح(ماکروسکپی) تماس و تندی نسبی آنها مستقل است.

اصطکاک سطحهایی که نسبت به یکدیگر در حرکت نسبی اند اصطکاک جنبشی یا اصطکاک لغزشی نامیده می شود بنا بر قانون بالا نیروی اصطکاک جنبشی را به زبان ریاضی می توان چنین نوشت:

اصطکاک جنبشی 17:

که در آن ضریب اصطکاک جنبشی است ثابتی که ویژه ماده ای است که اصطکاک آن مورد نظر است.

توجه کنید که معادله17 بیان می کند که مقادیر نیروهای و متناسبند اما راستاههای این نیروها بسیار متفاوتند:

عمود به سطح تماس است و موازی سطح. در راستایی مخالف حرکت.

‹قانون› سادة بالا برای اصطکاک فاقد اعتبار عام مثلاَ قانون نیوتن است. این قانون فقط به طور تقریبی معتبر است و پدیدار شناختی است. یعنی صرفاَ یک چکیده توصیفی از مشاهدات تربی است که متکیبر درک نظری خرده نگرانه از مکانیزمی که اصطکاک را پدید می آورد نیست. انحراف از این قانون ساده در تندیهای بی اندازه زیاد و نیز تندیهای بی اندازه کم رخ می دهد. در حالت نخست اصطکاک تمایل به کمتر شدن و در حالت دوم به بیشتر شدن دارد. اما ما در بسیاری از مسائل روزمره مهندسی که در آنها تندیها در حالات حدی بالا و پایین نیستند. می توانیم از این انحرافها چشم بپوشیم س این قانون ساده تقریب کاملاَ خوبی برایپهنه وسیعی از مواد و بهتر از همه برای فلزات است.

این واقعیت که نیروی اصطکاک مستقل از سطح (ماکروسکپی) تماس است بدین معنی است که نیروی اصطکاک جعبه ای که روی میزی با رویه فولادی می لغزد،چه روی سطح بزرگش بلغزد چه روی یکی از سطوح کوچکش یکیست.

در آغاز ممکنست عجیب به نظرآید از آنجا که اصطکاک از چسبندگی ناشی می شود، باید انتظار داشته باشیم که نیروی اصطکاک هنگامی که جعبه روی سطح بزرگش می لغزد بیشتر باشد. چرا که سطح تماس بزرگتر ماکروسکپی نیست.بلکه تماس ماکروسکپی است و سطح اخیر نسبتاَ به خوبی وابسته به این نیست که جعبه روی سطح بزرگ خود بماند یا کوچک.

فولاد جعبه با فولاد میز فقط در قله برآمدگیهای نا منظمی که از سطح بیرون زده اند تماس برقرار می کند. نیروی عمود برآمدگیها تا حدی تغییر شکل پیدا کنند بطوری که اتصالشان به یکدیگر تنگتر می شود.

هنگامی که اجر روی سطح بزرگش تعداد برآمدگیهای در تماس بیشتر از وقتی است که روی سطح کوچکش بماند ولی از آنجا که نیروی عمود میان تعداد زیادی از چنین برآمدیگهیی توزیع شده است تغییر شکل هر یک کمتر از هنگامی است که اگر آجر روی سطح کوچک بماند.

در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس وجود دارد که هر یک درگیر سطح کوچکی است و در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس تا حدی کمتر است ولی هر یک درگیر سطحی هستند که تا حدی بزرگتر است. نتیجه خالص اینست که در هر دو حالت جمع همه این سطوح تماس میکروسکپی و در نتیجه نیروی اصطکاک یکیست.

اگر چه نا وابستگی اصطکاک به سطح(ماکروسکپی) تماس یک تقریب عالی برای فلزات است ولی برخی از مواد دیگر مثل پلاستیک و لاستیک کاملاً صدق نمی کند. ضریب اصطکاک نیروهای اصطکاکی بین دو سطح در حال سکون نیز عمل می کنند. اگر یک نیرو به یکی از سطوح جانبی مانند یک جعبه فولادی که روی یک میز فولادی قرار دارد و در آغاز در حال سکون است وارد شود جعبه

اصطکاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

اصطکاک:

نیروهای اصطکاکی که تا کنون از آنها چشم پوشیدیم ، نقش مهمی در محیط ما بازی می کنند و برایمان مثالهای جالب زیادی از حرکت با نیروهای ثابت تدارک می بینند. فرض کنید جعبه ای فولادی به شکل آجر بر رویه ی فولادی یک میز می لغزد.اگر جعبه دارای سرعت اولیه ای باشد اصطکاک به تدریج سرعتش را کم می کند تا نهایتاَ آن را می استاند. اگر سطحهای فوالادی تمیز و روغنکاری نشده باشند جعبه با آهنگی در حدودm/s2 6 یا G 6/0 کند می شود.

وزن W با مقدار mg به سوی پایین عمل میکند. نیروی عمودی N که به وسیله میز به جعبه وارد می شود به سوی بالا عمل می کند. این نیروی عمودی یک نیروی تماسی است که بار خنه جعبه در میز مقابله می کند. مقدار نیروی عمودی باید mg باشد به طوری که اثر نیروی وزن را دقیقاَ خنثی کند.

نیروی اصطکاکی Fk افقی، موازی رویه میز و در راستایی مخالف حرکت است. این نیرو درست مثل نیروی عمود یک نیروی تماسی است که روی تمامی سطح پایینی جعبه کنش دارد.

نیروی اصطکاکی از چسبندگی بین دو قطعه فلز ناشی می شود. اتمهای جعبه با اتمهای رویه میز تشکیل پیوند می دهند.

پیوند بین اتمهای یک فلز می توانند چنان قوی باشند که گاهی تکه های کوچکی از فولاد از سطح خود کنده می شوند و به سطح مقابل می چسبند.

اما چسبندگی به طور یکنواختی در تمامی سطح پایینی جعبه رخ نمیدهد.

در یک مقیاس میکروسکپی سطح به ظاهر صاف یک فلز صیقل شده دارای مقدار زیادی برآمدگیهای نا منظم است.

هنگامی که دو سطح از این گونه روی هم قرار می گیرند سطح میکروسکپی تماس بسیار کوچکتر از سطح ماکروسکپی ظاهر است. تقریباَ به این می ماند که سوییس را وارونه کنیم و روی اتریش بگذاریم.-فقط قله های کوهها در تماس خواهند بود. بدین ترتیب برای دو سطح فلزی تماس نزدیک فقط در نقاط منفرد نوک برآمدگیها رخ می دهد- و فقط در این نقاط اتمهای یک سطح به اتمهای دیگری می چسبند. سطحها به طور لحظه ای دارای ‹ نقطه جوشهایی› با هم هستند. سپس جوشها شکسته می شوند و جوشهای جدید تشکیل می شوند و به همین ترتیب:

اگر چه پدیده اصطکاک در سطح میکروسکپی بسیار پیچیده است در سطح ماکروسکپی اغلب نیروهای اصطکاک حاصل را می توان به وسیله یک قانون تجربی ساده که برای نخستین بار لئوناردو داوینچی آنرا بیان کرد توصیف نمود:

مقدار نیروی اصطکاک در بین سطح های خشک و روغنکاری نا شده که یکی روی دیگری می لغزند با نیروی عمود که سطحها را به هم می فشارد متناسب است و از سطح(ماکروسکپی) تماس و تندی نسبی آنها مستقل است.

اصطکاک سطحهایی که نسبت به یکدیگر در حرکت نسبی اند اصطکاک جنبشی یا اصطکاک لغزشی نامیده می شود بنا بر قانون بالا نیروی اصطکاک جنبشی را به زبان ریاضی می توان چنین نوشت:

اصطکاک جنبشی 17:

که در آن ضریب اصطکاک جنبشی است ثابتی که ویژه ماده ای است که اصطکاک آن مورد نظر است.

توجه کنید که معادله17 بیان می کند که مقادیر نیروهای و متناسبند اما راستاههای این نیروها بسیار متفاوتند:

عمود به سطح تماس است و موازی سطح. در راستایی مخالف حرکت.

‹قانون› سادة بالا برای اصطکاک فاقد اعتبار عام مثلاَ قانون نیوتن است. این قانون فقط به طور تقریبی معتبر است و پدیدار شناختی است. یعنی صرفاَ یک چکیده توصیفی از مشاهدات تربی است که متکیبر درک نظری خرده نگرانه از مکانیزمی که اصطکاک را پدید می آورد نیست. انحراف از این قانون ساده در تندیهای بی اندازه زیاد و نیز تندیهای بی اندازه کم رخ می دهد. در حالت نخست اصطکاک تمایل به کمتر شدن و در حالت دوم به بیشتر شدن دارد. اما ما در بسیاری از مسائل روزمره مهندسی که در آنها تندیها در حالات حدی بالا و پایین نیستند. می توانیم از این انحرافها چشم بپوشیم س این قانون ساده تقریب کاملاَ خوبی برایپهنه وسیعی از مواد و بهتر از همه برای فلزات است.

این واقعیت که نیروی اصطکاک مستقل از سطح (ماکروسکپی) تماس است بدین معنی است که نیروی اصطکاک جعبه ای که روی میزی با رویه فولادی می لغزد،چه روی سطح بزرگش بلغزد چه روی یکی از سطوح کوچکش یکیست.

در آغاز ممکنست عجیب به نظرآید از آنجا که اصطکاک از چسبندگی ناشی می شود، باید انتظار داشته باشیم که نیروی اصطکاک هنگامی که جعبه روی سطح بزرگش می لغزد بیشتر باشد. چرا که سطح تماس بزرگتر ماکروسکپی نیست.بلکه تماس ماکروسکپی است و سطح اخیر نسبتاَ به خوبی وابسته به این نیست که جعبه روی سطح بزرگ خود بماند یا کوچک.

فولاد جعبه با فولاد میز فقط در قله برآمدگیهای نا منظمی که از سطح بیرون زده اند تماس برقرار می کند. نیروی عمود برآمدگیها تا حدی تغییر شکل پیدا کنند بطوری که اتصالشان به یکدیگر تنگتر می شود.

هنگامی که اجر روی سطح بزرگش تعداد برآمدگیهای در تماس بیشتر از وقتی است که روی سطح کوچکش بماند ولی از آنجا که نیروی عمود میان تعداد زیادی از چنین برآمدیگهیی توزیع شده است تغییر شکل هر یک کمتر از هنگامی است که اگر آجر روی سطح کوچک بماند.

در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس وجود دارد که هر یک درگیر سطح کوچکی است و در حالت دیگر تعداد برآمدگیهای در تماس تا حدی کمتر است ولی هر یک درگیر سطحی هستند که تا حدی بزرگتر است. نتیجه خالص اینست که در هر دو حالت جمع همه این سطوح تماس میکروسکپی و در نتیجه نیروی اصطکاک یکیست.

اگر چه نا وابستگی اصطکاک به سطح(ماکروسکپی) تماس یک تقریب عالی برای فلزات است ولی برخی از مواد دیگر مثل پلاستیک و لاستیک کاملاً صدق نمی کند. ضریب اصطکاک نیروهای اصطکاکی بین دو سطح در حال سکون نیز عمل می کنند. اگر یک نیرو به یکی از سطوح جانبی مانند یک جعبه فولادی که روی یک میز فولادی قرار دارد و در آغاز در حال سکون است وارد شود جعبه

تحقیق در مورد اصطکاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .DOC ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 7 صفحه

 قسمتی از متن .DOC : 

اصطکاک

اصطکاک نیروی مقاومتی است که در برابر حرکت اجسام به وجود می‌آید. این نیرو همواره در خلاف جهت حرکت ایجاد شده و با حرکت اجسام مخالفت می‌کند. برای ایجاد حرکت در اجسام باید نیرویی بزرگ‌تر از نیروی اصطکاک در جهت حرکت اعمال کرد. اصطکاک به عواملی چون نیروی عمودی، شرایط سطح‌های تماس از نظر زبری، جنس سطح‌های تماس بستگی دارد و در صورتی که تغییرات دما به‌گونه‌ای باشد که موجب تغییر زبری سطح تماس شود، در افزایش یا کاهش اصطکاک موثر است.N نیروی عمودی تکیه‌گاه و μ ضریب اصطکاک است.

انواع اصطکاک

نیروی اصطکاک ایستایی

هرگاه به جسمی که بر یک سطح افقی در حالت سکون است نیروی افقی وارد شود و جسم حرکت نکند و در حال سکون باقی بماند، نشانگر آن است که برآیند نیروهای وارده بر آن صفر است. پس نیرویی به اندازه نیروی وارده، بر جسم وارد می‌شود که نیروی F را خنثی می‌کند. این نیرو، نیروی اصطکاک ایستایی نامیده می‌شود و از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم ساکن هستند و با هم در تماس‌اند به‌وجود می‌آید.

اگر نیروی F را بزرگ‌تر کنیم به‌طوری که جسم در آستانه حرکت قرار گیرد، در این حالت نیروی اصطکاک در آستانه حرکت نامیده می‌شود.

نیروی اصطکاک جنبشی

با حرکت جسم جامد بر سطح جسم جامدی دیگر، نیرویی موازی سطح تماس به هریک از دو جسم از طرف جسم دیگر، وارد می‌شود که نیروی اصطکاک جنبشی نام دارد. نیروی اصطکاک جنبشی از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم متحرک می‌باشند و با هم تماس دارند به وجود می‌آید. جهت نیروی اصطکاک جنبشی در خلاف جهت حرکت جسم است.

همواره نیروی اصطکاک ایستایی بزرگ‌تر از نیروی اصطکاک جنبشی است. طبق قانون اول نیوتن که قانون اینرسی هم نامیده می‌شود، جسم در حال سکون تمایل دارد در حالت سکون باقی بماند و چنان‌چه حرکت یک‌نواخت دارد به حرکت خود ادامه دهد. زمانی که به جسمی ساکن نیرو وارد می‌شود تا شروع به حرکت کند باید بر نیروی اینرسی و نیروی اصطکاک غلبه کرد. اما زمانی که جسم در حال حرکت یک‌نواخت و بدون شتاب است تنها غلبه بر نیروی اصطکاک وجود دارد، پس به نیروی کمتری نیاز خواهد بود.

تقسیم‌بندی دیگری هم وجود دارد:

اصطکاکِ خشک

هرگاه بین دو جسم ماده سومی مانند روغن، آب و.. وجود نداشته باشد، اصطکاک به‌وجود آمده را اصطکاکِ خشک می‌نامند.

اصطکاکِ تر

اگر بین دو جسم ماده سومی مانند روغن، آب و... وجود داشته باشد، اصطکاک به‌وجود آمده را اصطکاکِ تر می‌نامند

نیروی اصطکاک ایستایی برخلاف تصوّر اوّلیه نیروی اصطکاک حتی موقعی که جسمی ساکن است می‌تواند وجود داشته باشد. در مثال زیر باربری را ملاحظه کنید که آماده می‌شود تا جعبه را روی سطح زمین به سمت جلو بکشد.

الف) جعبه روی سطح افقی قرار دارد ولی باربر آن را نمی کشد. در این حالت فقط نیروی وزن و نیروی عمودی تکیه گاه به جعبه وارد می‌شود که به علت سکون جعبه نیروی برآیند صفر می‌باشد و خبری از نیروی اصطکاک نیست.

ب) باربر به کمک طناب شروع به کشیدن جعبه می‌کند اما نیروی وارده کم بوده و در نتیجه جعبه حرکتی نمی کند. حال اگر باز قانون اوّل نیوتن را برای جعبه پیاده کنیم کماکان دو نیروی وزن و نیروی عمودی تکیه گاه همدیگر را خنثی کرده و لیکن در این حالت حتماً بایستی نیرویی به موازات سطح ولی در خلاف جهت وجود داشته باشد