Շփման ուժ, շփումը բնության մեջ և տեխնիկայում
Եթե փորձենք շարժել սեղանին դրված գիրքը, ազդելով նրա վրա հորիզոնական ուժով, կնկատենք, որ այն սկսում է շարժվել, երբ այդ ուժը հասնում է որոշակի արժեքի: Դա նշանակում է, որ մարմնի վրա այդ ընթացքում ազդում է մեկ այլ ուժ, որը հակառակ է ուղղված կիրառված ուժին և համակշռում է այն: Այն ուղղված է մարմնի հնարավոր շարժման ուղղությամբ: Այդ ուժը գրքի և սեղանի միջև առաջացած դադարի շփման ուժն է: Այդ ուժին մենք հանդիպում ենք, երբ փորձում ենք տեղից շարժել ծանր պահարանը:
Մարմինների հպվող մակերևույթների միջև առաջացող և միմյանց նկատմամբ նրանց շարժումը խոչընդոտող ուժը կոչվում է դադարի շփման ուժ:
Ուշադրություն
Եթե մենք ամրացնենք մարմնին ուժաչափ, ապա կտեսնենք, դադարի շփման ուժն աճում է առաձգականության ուժին զուգընթաց՝ մինչև որոշակի առավելագույն արժեք, որը կարելի է որոշել բանաձևով, որտեղ \(N\)-ը՝ ճնշման ուժն է, \(μ\)-ն՝ համեմատականության գործակից է և կոչվում է շփման գործակից:
Երբ ազդող ուժը դառնում է դադարի շփման ուժի առավելագույն արժեքից փոքր-ինչ մեծ, մարմինը շարժվում է, և դադարի շփման ուժի փոխարեն ի հայտ է գալիս սահքի շփման ուժը:
Այն շփման ուժը, որն առաջանում է հպվող մակերևույթների միջև, երբ դրանք շարժվում են միմյանց նկատմամբ, կոչվում է սահքի շփման ուժ:
Ուշադրություն
Սահքի շփման ուժը հաշվում են նույն բանաձևով, ինչ որ դադարի շփման առավելագույն արժեքը: Սահքի շփման ուժը կախված չէ մակերևույթին զուգահեռ ազդող ուժից, եթե մարմինը սահում է հենարանի վրայով, ապա նրա վրա ազդում է նույն սահքի շփման ուժը: Սահքի շփման ուժն ուղղված է մարմնի շարժման ուղղությանը հակառակ:
Տե՛ս նկարը՝
Երբ մարմինը գլորվում է մեկ այլ մարմնի մակերևույթի վրայով, այդ դեպքում առաջացող դիմադրության ուժը կոչվում է գլորման շփման ուժ:
Այն շփման ուժը, որն առաջանում է մակերևույթի և դրա վրա գլորվող անիվի, գլանի կամ գնդի միջև, կոչվում է գլորման շփման ուժ:
Ուշադրություն
Միևնույն պայմաններում գլորման շփման ուժն էապես փոքր է սահքի շփման ուժից:
Փորձը ցույց է տալիս, որ շփման ուժի մեծությունը կախված է շփվող մարմինների նյութի տեսակից և դրանց մակերևույթների ողորկության աստիճանից:
Տե՛ս նկարը.
Ուշադրություն
Շփման երևույթը բնության մեջ և կենցաղում տարբեր դրսևորումներ ունի: Այն կարող է լինել ինչպես օգտակար, այնպես էլ վնասակար:
Եթե շփումը չլիներ, ո՛չ մարդիկ, ո՛չ կենդանիները, ո՛չ էլ փոխադրամիջոցները չէին կարողանա շարժվել գետնի վրայով (տե՛ս նկարը)։ Բեռնափոխադրիչի ժապավենի վրա դրված բեռները ոչ թե վեր կբարձրանային, այլ կսահեին ցած: Այս դեպքերում, երբ շփումն օգնում է գործին, աշխատում են մեծացնել այն:
Օրինակ
Մերկասառույցի ժամանակ կոշիկի ներբանի և սառույցի միջև շփումը մեծացնելու համար սառույցի վրա ավազ են լցնում, ճանապարհի առավել վտանգավոր հատվածներում ավտոմեքենայի անվադողերին հատուկ շղթաներ են հագցնում և այլն:
Շփման շնորհիվ է, որ արգելակելիս մեքենաները կանգ են առնում, որ առարկաները կարողանում ենք բռնել ձեռքում և այլն:
Շփման շնորհիվ է, որ արգելակելիս մեքենաները կանգ են առնում, որ առարկաները կարողանում ենք բռնել ձեռքում և այլն:
Շփումը կարող է նաև մեծ վնասներ հասցնել:
Օրինակ
Շփման պատճառով տարբեր մեխանիզմների շարժվող մասերը տաքանում և մաշվում են։ Շփման այս և այլ վնասակար հետևանքները մեղմելու նպատակով հպվող մակերևույթները պատում են որևէ քսուքով կամ յուղով:
Այս դեպքում միմյանց հետ շփվում են ոչ թե դետալների մակերևույթները, այլ նրանց միջև առկա յուղի շերտերը:
Շփումը փոքրացնում են նաև տարբեր առանցքակալներ օգտագործելով, որոնց միջոցով սահքի շփումը փոխարինվում է գլորման շփումով (տե՛ս նկարը):
