ಘರ್ಷಣೆ

ಘರ್ಷಣೆ ಎಂದರೇನು?#

ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಬಲವಾಗಿದ್ದು, ಕಾರುಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ದ್ರವಗಳ ಹರಿವಿನವರೆಗೆ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಕಾರಣಗಳು

ಘರ್ಷಣೆಯು ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಸಮತಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸಮತಲಗಳು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ, ಅವು ಚಲನೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಒರಟುತನ: ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಒರಟಾಗಿದ್ದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ: ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ವಸ್ತುಗಳು: ರಬ್ಬರ್ನಂತಹ ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು, ಲೋಹದಂತಹ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು

ಘರ್ಷಣೆಯು ಹಲವಾರು ಮುಖ್ಯ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ಇದು ವಸ್ತುಗಳು ಜಾರಿಬೀಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ: ವಸ್ತುಗಳು ಜಾರಿಬೀಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಘರ್ಷಣೆಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾರಿನ ಟೈರ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಸ್ತೆಯ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಕಾರು ಸ್ಕಿಡ್ ಆಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
• ಇದು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸವೆಸುತ್ತದೆ: ಘರ್ಷಣೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸವೆಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾರಿನ ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಸವೆದುಹೋಗಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
• ಇದು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ: ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಉಜ್ಜಿಕೊಂಡಾಗ ಘರ್ಷಣೆಯು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದೀಪಸಲಾಕಿ ಮತ್ತು ದೀಪಸಲಾಕಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹಲವಾರು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ನಿಮ್ಮನಕಾರಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು: ಎಣ್ಣೆ ಮತ್ತು ಗ್ರೀಸ್ನಂತಹ ನಿಮ್ಮನಕಾರಕಗಳು, ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಸಮತಲಗಳನ್ನು ತುಂಬುವ ಮೂಲಕ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
• ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ನಯಗೊಳಿಸುವುದು: ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ನಯಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಸಮತಲಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
• ಕಡಿಮೆ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು: ಟೆಫ್ಲಾನ್ನಂತಹ ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಘರ್ಷಣೆಯು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಬಲವಾಗಿದ್ದು, ಕಾರುಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ದ್ರವಗಳ ಹರಿವಿನವರೆಗೆ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಘರ್ಷಣೆಯ ಕಾರಣಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಉದಾಹರಣೆಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಸಮತಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಹಾಯಕ ಬಲವಾಗಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಾವು ಹಿಮದ ರಸ್ತೆಗಳ ಮೇಲೆ ಜಾರಿಬೀಳುವುದನ್ನು ತಡೆದಾಗ, ಆದರೆ ಇದು ಅಡಚಣೆಯೂ ಆಗಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಮ್ಮ ಕಾರಿನ ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಸವೆದುಹೋಗಲು ಕಾರಣವಾದಾಗ.

ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಘರ್ಷಣೆಯ ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಇವು:

• ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆ: ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಜಾರುತ್ತಿರುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಇದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಮೇಜಿನ ಮೇಲೆ ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ಜಾರಿಸಿದಾಗ, ಪುಸ್ತಕ ಮತ್ತು ಮೇಜಿನ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಪುಸ್ತಕದ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ.
• ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆ: ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ಉರುಳುತ್ತಿರುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಇದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಬಂಡೆಯನ್ನು ಬೆಟ್ಟದ ಕೆಳಗೆ ಉರುಳಿಸಿದಾಗ, ಬಂಡೆ ಮತ್ತು ಬೆಟ್ಟದ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಬಂಡೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ.
• ದ್ರವ ಘರ್ಷಣೆ: ಒಂದು ವಸ್ತುವು ದ್ರವದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಇದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ನೀರಿನ ಮೂಲಕ ಈಜಿದಾಗ, ನಿಮ್ಮ ದೇಹ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಿಮ್ಮ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಒರಟುತನ: ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಒರಟಾಗಿದ್ದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ವಸ್ತುಗಳ ತೂಕ: ವಸ್ತುಗಳು ಭಾರವಾಗಿದ್ದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ವಸ್ತುಗಳ ವೇಗ: ವಸ್ತುಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಹಾಯಕ ಬಲವಾಗಬಹುದು, ಆದರೆ ಇದು ಅಡಚಣೆಯೂ ಆಗಬಹುದು. ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಅದನ್ನು ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಜನಕ್ಕೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕನಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಸಹಾಯಕ ಘರ್ಷಣೆಯ ಉದಾಹರಣೆಗಳು#

ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಸಹಾಯಕ ಘರ್ಷಣೆಯ ಹಲವಾರು ಉದಾಹರಣೆಗಳಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಇವು:

• ನಡೆಯುವುದು: ನಮ್ಮ ಶೂಗಳು ಮತ್ತು ನೆಲದ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮಗೆ ಜಾರದೆ ನಡೆಯಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
• ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವುದು: ನಮ್ಮ ಟೈರ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಸ್ತೆಯ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮ್ಮ ಕಾರುಗಳನ್ನು ಸ್ಕಿಡ್ ಆಗದೆ ಚಲಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
• ಬ್ರೇಕ್ ಮಾಡುವುದು: ನಮ್ಮ ಬ್ರೇಕ್ ಪ್ಯಾಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಾವು ಬ್ರೇಕ್ ಮಾಡಿದಾಗ ನಮ್ಮ ಕಾರುಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
• ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವುದು: ನಮ್ಮ ಕೈಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಬೀಳಿಸದೆ ಹಿಡಿದಿಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಾನಿಕಾರಕ ಘರ್ಷಣೆಯ ಉದಾಹರಣೆಗಳು#

ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಹಾನಿಕಾರಕ ಘರ್ಷಣೆಯ ಹಲವಾರು ಉದಾಹರಣೆಗಳೂ ಇವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಇವು:

• ಸವೆತ ಮತ್ತು ಹರಿತ: ಘರ್ಷಣೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳು ಸವೆದುಹೋಗಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಮ್ಮ ಕಾರಿನ ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಸವೆದುಹೋಗಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
• ಉಷ್ಣ: ಘರ್ಷಣೆಯು ಉಷ್ಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹಾನಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಮ್ಮ ಕಾರಿನ ಟೈರ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಸ್ತೆಯ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಟೈರ್ಗಳು ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗಿ ಫುಟ್ಬಾಲ್ ಆಗಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
• ಶಬ್ದ: ಘರ್ಷಣೆಯು ಶಬ್ದವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು, ಇದು ಕಿರಿಕಿರಿ ಅಥವಾ ಹಾನಿಕಾರಕವೂ ಆಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಮ್ಮ ಕಾರಿನ ಬ್ರೇಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಕಿರಿಚುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು.

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಅದರ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕನಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಜನಕ್ಕೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಬಲವಾಗಿದ್ದು, ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಘರ್ಷಣೆಗಳಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

1. ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ#

ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯು ಬಾಹ್ಯ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲ (ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಬಲ) ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ (ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣ) ಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

$$F_s \le \mu_s F_n$$

ಇಲ್ಲಿ:

• $F_s$ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲವಾಗಿದೆ
• $\mu_s$ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ
• $F_n$ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವಾಗಿದೆ

2. ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆ#

ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಈಗಾಗಲೇ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದು ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ಯಾವಾಗಲೂ ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲ ಮತ್ತು ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ (ಮತ್ತೊಂದು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣ) ಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

$$F_k = \mu_k F_n$$

ಇಲ್ಲಿ:

• $F_k$ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲವಾಗಿದೆ
• $\mu_k$ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ
• $F_n$ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವಾಗಿದೆ

3. ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆ#

ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆಯು ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ರೋಲಿಂಗ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿತ ಅಥವಾ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಗಿಂತ ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಅದು ಉರುಳುತ್ತಿರುವ ಮೇಲ್ಮೈಯ ವಿರೂಪಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲ ಮತ್ತು ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

$$F_r = \mu_r F_n$$

ಇಲ್ಲಿ:

• $F_r$ ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲವಾಗಿದೆ
• $\mu_r$ ರೋಲಿಂಗ್ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ
• $F_n$ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವಾಗಿದೆ

4. ದ್ರವ ಘರ್ಷಣೆ#

ದ್ರವ ಘರ್ಷಣೆ, ಇದನ್ನು ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ದ್ರವದ (ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ಮೂಲಕ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ದ್ರವದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ವೇಗದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಘರ್ಷಣೆಯು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ, ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

$$F_d = \frac{1}{2} \rho v^2 A C_d$$

ಇಲ್ಲಿ:

• $F_d$ ದ್ರವ ಘರ್ಷಣೆ ಬಲವಾಗಿದೆ
• $\rho$ ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ
• $v$ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವಾಗಿದೆ
• $A$ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದೆ
• $C_d$ ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ

ಘರ್ಷಣೆಯ ಅನ್ವಯಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ನಡೆಯುವುದು: ನಮ್ಮ ಶೂಗಳು ಮತ್ತು ನೆಲದ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮಗೆ ಜಾರದೆ ನಡೆಯಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
• ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವುದು: ಟೈರ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಸ್ತೆಯ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ವಾಹನಗಳು ಚಲಿಸಲು, ಬ್ರೇಕ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
• ಬ್ರೇಕ್ ಮಾಡುವುದು: ಬ್ರೇಕ್ ಪ್ಯಾಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ವಾಹನಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ.
• ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವುದು: ಘರ್ಷಣೆಯು ನಮಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಕೈಗಳಿಂದ ಜಾರಿಬೀಳದೆ ಹಿಡಿದಿಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
• ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳು: ಘರ್ಷಣೆಯು ಗೇರ್ಗಳು, ಪುಲ್ಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ವೇಯರ್ ಬೆಲ್ಟ್ಗಳಂತಹ ಯಂತ್ರಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಅಳತೆ#

ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಸಮತಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಸ್ವಭಾವ, ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಬಲ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ವಿಧಾನಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ಇಳಿಜಾರಾದ ಸಮತಲ ವಿಧಾನ: ಈ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಇಳಿಜಾರಾದ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ಜಾರಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಕೋನವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ನಂತರ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:

$$μ = tanθ$$

ಇಲ್ಲಿ:

• μ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ

• θ ಇಳಿಜಾರಿನ ಕೋನವಾಗಿದೆ

• ಸಮತಲ ಸಮತಲ ವಿಧಾನ: ಈ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಮತಲ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ನಂತರ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:

$$μ = F/N$$

ಇಲ್ಲಿ:

• μ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ

• F ವಸ್ತುವನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಬಲವಾಗಿದೆ

• N ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವಾಗಿದೆ (ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಮತಲದ ವಿರುದ್ಧ ಒತ್ತುವ ಬಲ)

• ಲೋಲಕ ವಿಧಾನ: ಈ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಲೋಲಕಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನದ ಅವಧಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ನಂತರ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:

$$μ = 4π^2(L/gT^2)$$

ಇಲ್ಲಿ:

• μ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ
• L ಲೋಲಕದ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ
• g ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವಾಗಿದೆ
• T ಆಂದೋಲನದ ಅವಧಿಯಾಗಿದೆ

ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ#

ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವಿನ ಜಾರುವಿಕೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಒಂದು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಬಲ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲದ ಅನುಪಾತವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕಾರಗಳಿವೆ:

• ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ ಎಂಬುದು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದರೂ ಪರಸ್ಪರ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಚಲಿಸದ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ.
• ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆ ಎಂಬುದು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದು ಪರಸ್ಪರ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಎರಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುವ ಬಲವಾಗಿದೆ.

ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ#

ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಒಂದು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಬಲ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ#

ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಒಂದು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುತ್ತಲೇ ಇರಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಬಲ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಅಂಶಗಳು#

ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

• ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಸ್ವಭಾವ. ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಒರಟಾಗಿದ್ದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ತಾಪಮಾನ. ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟು, ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ನಿಮ್ಮನಕಾರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ. ನಿಮ್ಮನಕಾರಕಗಳು ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಹರಿಸಿದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕಗಳು#

ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆ#

ಉದಾಹರಣೆ 1:#

10 kg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಬ್ಲಾಕ್ ಒಂದು ಸಮತಲ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ 0.4 ಆಗಿದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡದೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲ ಎಷ್ಟು?

ಪರಿಹಾರ:

ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡದೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

$$F_{max} = \mu_s m g$$

ಇಲ್ಲಿ:

• $F_{max}$ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವಾಗಿದೆ (ನ್ಯೂಟನ್ಗಳಲ್ಲಿ)
• $\mu_s$ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ (0.4)
• $m$ ಬ್ಲಾಕ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದೆ (10 kg)
• $g$ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವಾಗಿದೆ (9.8 m/s²)

ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿದಾಗ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

$$F_{max} = 0.4 \times 10 \times 9.8 = 39.2 \text{ N}$$

ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡದೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವು 39.2 N ಆಗಿದೆ.

ಉದಾಹರಣೆ 2:#

20 kg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಬ್ಲಾಕ್ ಒಂದು ಸಮತಲ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಸ್ಥಿತ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ 0.5 ಆಗ