فایل با فرمت word تعداد صفحه 29
اختراع برینگ یا آنچه که بنام بلبرینگ در صنعت شناخته شده است به هزاران سال قبل بر میگردد . در آن زمان بشر دریافت که حرکت چرخشی به مراتب ساده تر از حرکت لغزشی صورت می پذیرد لذا اگر در وسائلی نظیر چرخ ارابه ها و گاری ها یا سنگهای آسیاب قدیمی از سنگ یا چوب بصورت گویچه ها ( ساچمه ) در آورده و ما بین قطعاتی که نسبت به هم حرکت دارند ، قرار دهد ، بمراتب انرژی کمتری مصرف شده و بر نیروی اصطکاک موجود مابین قطعات مزبور غلبه خواهد کرد .
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 شود که نسبتاً غلبه کردن از طریق استفاده از نیرو آسان است . در حقیقت ، پیچیدگی کمتری از اصطحکاک ساکن است. فقط جرم بیشتر از وزن می شود اینرسی تحت تأثیر از طریق قرار نمی گیرد بوسیله ترکیب اجسامی که مماس بر یکدیگر هستند. بزودی اظهار شد ، اصطحکاک نسبتی از وزن است که حدس زده می شود که فاکتور دیگری را شامل شود و در حقیقت فاکتور دیگری وجود دارد . شناخته شده از ضریبی از اصطحکاک آخرین قانون نیز تعیین شد.
بوسیله حرف یونانی (mu) ثابت و پیوست برای هر دو نوع از سطح مماس با یکدیگر است و یک روش از مقایسه اصطحکاک میان آنها و میان سایر سطوحها را فراهم می آورد. برای مثال ضریب اصطحکاک ساکن را 00/1 بوجود می آورد که در یک موقعیت ویژه شرح داده می شود.
ضرایب خیلی پایین تر برای نوع دوم اصطحکاک هستند. اصطحکاک متغییر ، مقاومت اصطحکاکی بوسیله یک جسم بدن در حال حرکت تجربه شد تا آنجایی که نزدیکترمقاومت نسبی گذاردن اجسام واقعی در حرکت را ارزیابی کردند ضریب اصطحکاک متغیر مقاومت نسبی در مقابل آن اجسام یکبار نشان می دهد که آن در حال حرکتند. استفاده مادیات یکسان در بالا بیان شده ضریبی از اصطحکاک لغزشی برای چوب روی چوب 3/0 است. برای فلزات روغن کاری شده 03/0 تغییر نمی کند و برای تایر لاستیکی روی بتون خشک 7/0 است عاقبت نوع سوم اصطحکاک وجود دارد و یکی از آن قوانینی است که ضرایب بسیار پایین به علت ناچیز نبودن ، دارند. اصطحکاک ساکن یا اصطحکاک حرکتی که جسم چرخدار آزمایش می کند. هنگامی که آن بیشتر روی سطح صاف و هموار می غلتند در شرایط دلخواه در حقیقت آنجا کاملاً به گمان شود هیچ مقاومتی میان یک چرخ و یک جاده وجود ندارند بنابراین آنجا به دلخواه وجود ندارد که است کاملاً کم چرخ یا جاده هر دو شی دادن در پاسخ یا واکنش به سایر چرخ بوسیله تا اندازۀ صاف کرده شدن جاده بوسیله فرو رفتگی اصطحکاک را تجربه می کند این نکات بالا ضرایبی از اصطحکاک کاملاً در اصطحکاک قیاسی بحث شده است اما در حقیقت آنها یک نقشی در محاسبه کردن نیروی اصطحکاک افزوده می شود بوسیلۀ نیروی نرمالی که آن است ، نیروی عمود که یک جسم یا سطح به دیگری اعمال می کند روی یک سطح افقی نیروی عادی برابر است با جاذبه وبعد وزن در نیروی اصطحکاکی که جسم متحرک را از حرکت کردن باز می دارد.
کاربردهایی در زندگی واقعی .
انگیزه درونی در اثر خاطر اصطحکاک.
اصطحکاک ، در حقیقت و همیشه با حرکت و جنبش مخالف می کند ، پس اصطحکاک ضروری است. حقیقت آن است برای راه رفتن و برای نگه داشتن یک ماشین در جاده به آن نیازمندیم. تفاوتهای میان اصطحکاک و اینرسی مرتبط می شود و اشاره دارد به اولیه و گذشته در شرایطی از اصطحکاک ساکن و دیدن چگونگی تفاوت میان اصطحکاک و اینرسی آسان است هر جایی که اصطحکاک همیشه با حرکت مخالفت می کند ، اینرسی وجود ندارد هنگامیکه یک جسم در حال حرکت نیست ، اینرسی‌اش با حرکت مخالفت می کند امّا هنگامیکه جسمی در حال حرکت است بعد اینرسی در مقابل توقف آن مقاومت می کند در غیاب اصطحکاک یا سایر نیروها ، اینرسی اجازه می دهد یک جسمی برای همیشه در حال حرکت باقی بماند. تصور یک بازیکن هاکی زدن یک گوی هاکی در امتداد یک محوطه خیلی خیلی بزرگ است زیرا یخ ضریب اصطحکاک بسیار کمتر نسبت به آسفالت جادۀ خاکی دارد پاک خیلی دورتر می رود. حالا فرض کنید که به جای یخ ، سطح و اجسام در تماس با آن عاری از اصطحکاک بودند و یک ضریب اصطحکاک صفر را داشتند. سپس چه اتفاقی رخ می داد اگر بازیکن به پاک ضربه می زد؟ فرض کردن برای اهدافی از این تفکرات تجربی که محوطه هاکی سرتاسر سطح آن از زمین پوشیده بود؟ پاک حرکت خواهد کرد و رفت و رفت و بالاخره اطراف محوطه می رسد و آن هرگز نخواهد ایستاد زیرا آنجا اصطحکاکی برای توقف آن وجود ندارد و بنابراین اینرسی عاری از هر کنشی خواهد بود. درشرایط یکسان درست خواهد بود، اگر یکی بودند اندکی فشار دادن به بازیکن هاکی با نیروی کافی ( نیروی کمی در غیاب اصطحکاک ) او را در حال حرکت قرار می دهد : او ادامه خواهد داد دور زدن در اطراف سیاره به طور نامحدودی ـ بوسیلۀ اسکیتهایش برده می شود امّا اگر به جای در حرکت قرار گرفته بود بازیکن هاکی سعی دارد طرز عمل اسکیتهایش برخلاف سطح محوطه هاکی خود را در حال حرکت قرار دهد. او قادر نخواهد بود حتی به وسعت کمی حرکت کند. حقیقت آن است که هنگامیکه اصطحکاک ساکن از حرکت یک شی در یک موقعیت ساکن به یک حالت حرکتی مخالفت می کند ممکن است فرض کنید که آیا اصلاً آن می تواند برغلبه شروع حرکت غلبه کند لازم و ضروری برای آن حرکت است چون با اسکیباز کننده در حرکت همیشگی حرکت خود با چرخی از یک سو به سوی دیگر محوطه هاکی ، غیاب اصطحکاک این را معنی می‌دهد که اینرسی « در کنترل » است: با اصطحکاک بنابراین احتمال دارد که بر اینرسی غلبه کند.
اصطحکاک در رانندگی یک ماشین
اصل یکسان که به کار می ود در تایرهای اتومبیل : اگر آنها کاملاً صاف بودند ، و قضیه بدی را ایجاد می کند ؛ جاده کاملاً صاف به همان خوبی بود از حرکت وسیله نقلیه به جلو ، جلوگیری خواهد کرد هنگامیکه رانندگی سعی به توقف کردن دارند. برای این دلیل تایرها با لبه‌های برجسته طراحی شدند. حفظ یک درجه بالایی از اصطحکاک گرفتن جاده بطور محکم ، پاشیدن آب هنگامیکه جاده خیس است. نیروی از اصطحکاک در واقع و در سر تا سر عملکرد یک اتومبیل پخش می کند و آن احتمال را برای چرخاندن تایرها خودشان را می چرخانند. بوجود می آورد گردش انرژی یا گشتاور که حرکت به جلو را اعمال کردن راننده روی فرمان به نیروهایی تبدیل می شود که چرخها را هدایت می کند و این به ترتیب اصطحکاک برای فراهم آوردن کشش و سطح اصطحکاک استفاده می شود میان فرمان و تایرها البته شماری از مرحله ها هستند . با موتور میل لنگ می چرخد و نیرو به کلاچ انتقال می یابد به ، که اصطحکاک مربوط می شود. به حرکت میل لنگ به جعبه دنده منتقل می شود. هنگامی که راننده یک اتومبیل با یک جعبه دنده دستی پدال کلاچ را به پایین فشار می دهد و این عمل کلاچ خودش را آزاد می کند. کلاچ یک مکانیسم چرخشی است که شامل میان ( سایر چیزها ) یک فشار بر صفحه فلزی که صفحه کلاچ را به پایین می دهد ـ در نتیجه ، چرخ لنگر ـ ابزاری است که واقعاً نیرو را از میل لنگ انتقال می‌دهد ـ از جعبه دنده آزاد می شود با کلاچ بنابراین آزاد می شود و راننده دنده را عوض می‌کند و بعد راننده پدال کلاچ را آزاد می کند فنرها صفحه فشار می آورد و صفحه کلاچ به مکان نشان در خلاف چرخ لنگر می گردند ، چرخ لنگر سپس جعبه دنده را می چرخاند اصطحکاک کنترل شده در کلاچ این عمل را ممکن می سازد . همچنین هماهنگی دنده ها در جعبه دنده اصطحکاک استفاده می شود در چرخ دنده ها برای تنظیم و بالانس چرخ ها بوجودمی آورد . این یک جر یان پیچیده است و اما در کانون آن یک نماینده از دندانه چرخ دنده است آنچه نیرو ها ی اصطحکا ک آن ها را به همان سرعت می رساند . اصطحکاک همچنین برای متو قف کردن یک ماشین نه فقط به خاطر تایرها اما به دررابطه با ترمزها نیز لازم وضروری است آیا آن ها صفحه ترمزها هستند یا ترمزها ی کا سه ای و دو عنصربا ید با یک نیروی بسیار قوی بیشتر از موتور ترکیب می شوند واصطحکاک مورد نیاز نیرو را فراهم می کنند. و اصطحکاک مود نیاز را فراهم می کنند در صفحه ترمزها ـ ابزاراتی ترمز و اصطحکاک را به دو قسمت از صفحات ترمز و در کاسه ترمزها و به کار می رود. تمز چرخ ها اصطحکاک را به درون کاس نمد انتقال می دهد این نیروی ترمزی است سپس منتقل شده هه تایرها که اصطحکاک در جاده به کار گفته می شود و بنابراین ماشین متوقف می گردد.
« بازدهی و اصطحکاک »
اتومبیل یکی از میان نمونه های زیادی از دستگاه ها و ماشین هاست که بدون اصطحکاک نمی تواند کار کند. یک چیز در این نمونه از دستگاه ها درست است مانند پیچ ها به همان خوبی میخ‌ها ، انبردست ها ، پیچ و مهره‌ها انبرک ها دستگاهها کاهش می یابد . یک ماشین بزودی مورد توجه قرار گرفته و برجسته شد کاملاً ، و از قدرتش براحتی برای غلبه کردن بر نیروی اصطحکاک میان موتورش و از ضخامت هوا به کار برده شد آن در جاده به کندی حرکت می کند .
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 22 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید