Тыныштық үйкеліс күші.

Тыныштық үйкеліс күші жанасатын беттерге бағытталған тепе –теңдік күшінің проекциясымен анықталады. Ол осы күшке қатысты пропорционалды түрде, қозғалыс басталғанға дейін өседі. Үйкеліс күшінің тепе – теңдік күшінің проекциясына тәуелділік графигі мынындай түрде бейнеленеді.

 

Ішкі үйкеліс күші деп бір дененің өз бөліктері арасындағы үйкелісін айтамыз. Мысалы сұйықтар мен газдардың әртүрлі қабаттарының арасындағы үйкеліс.

Сыртқы үйкеліспен салыстырғанда мұнда тыныштық үйкелісі жоқ болады. Егер денелер бір –біріне қатысты сырғанаса және де тұтқыр сұйық қабатымен бөлінген болса, онда үйкеліс сұйық қабатында болады. Мұндай жағдайда гидродинамикалық үйкеліс (сұйық қабаттың қалындығы айтарлықтай қалың) және шекаралық үйкеліс (граничный) (сұйық қабаттың қалындығы ~ 0,1 мкм тең немесе одан кіші) жайында айтылады

Сыртқы үйкелістің бірнеше заңдылықтарын қарастырайық. Бұл үйкеліс беттесуші жазықтықтардың бұдырлығымен түсіндіріледі, ал жылтыр жазықтықтар жағдайында үйкеліс молекулалар арсындағы тартылыс күшімен түсіндіріледі.

Жазықтық бетінде жатқан және оған горизонталь бағытта F күші

түсірілген денені қарастырайық. Дене түсірілген F күші

артық болғанда ғана қозғалысқа келеді.

Fуйк үйкеліс күшінен

Француз физиктері Г. Амонтон және Ш. Кулон тәжірибелік жолмен келесі заңды тағайындады: Сырғанаудың Fүйк үйкеліс күші қысымның N нормаль күшіне тура пропорционал:

Fүйк = f N,

мұнда f – сырғанаудың үйкеліс коэффициенті, ол беттесетін жазықтықтардың қасиетіне тәуелді.

Үйкеліс коэффициентінің мағанасын қарастырайық. Егер дене көлбеулік бұрышы  тең көлбеу жазықтықта орналасса, онда ол дене F ауырлық күшінің

P тангенциал құраушысы

келеді.

Fуйк

үйкеліс күшінен артқан кезде ғана қозғалысқа

Осыдан (дене сырғанауының басы)

 

F = Fүйк, немесе P sin  0 = fN = fP cos  0, бұдан f = tg  0.

 

Осыдан үйкеліс коэффициенті - дененің көлбеу жазықтық бойымен сырғанауы басталған кездегі 0 бұрышының тангенсіне тең.

Жылтыр жазықтықтар жағдайында молекулалар арсындағы тартылыс күші үлкен роль атқарып тұр. Сондықтан Б. В. Дерягин сырғанаудың үйкеліс заңын ұсынды:

Fүйк=fшын (N + Sp 0),

мұндағы p 0 – қосымша қысым, ол қысым бөлшектердің арақашықтығы алыстаған сайын тез азаятын молекулалар арсындағы тартылысқа байланысты, S – денелер арасындағы байланыс ауданы, fшын – сырғанаудың шын үйкеліс коэффициенті.

Үйкеліс күшін азайту тәсілі, ол сырғанау үйкелісін домалау үйкелісімен алмастыру арқылы жүзеге асады. (шарикті немесе роликті дөңгелектер және

т.б.). Домалау үйкелісінің коэффициенті сырғанау үйкелісінің коэффициентінен он есеге дейін аз. Домалаудың үйкеліс күші Кулон заңымен анықталады:

N

Fүйк = fк

r

мұндағы r – домалап бара жатқан дененің радиусы, fк – домалау үйкеліс коэффициенті. Мына формуладан домалаудың үйкеліс күші домалап бара

жатқан дененің радиусына кері пропорционал екенін көреміз.

 

Лекция

3 ЖҰМЫС. ҚУАТ. ЭНЕРГИЯ