Kā palielināt berzi

Vai esat kādreiz aizdomājies, kāpēc rokas sasilst, kad jūs tās ātri saberžat, vai kāpēc divu nūju berzēšana kopā var izraisīt ugunsgrēku? Atbilde ir berze! Kad divas virsmas berzējas viena pret otru, tās dabiski pretojas viena otras kustībai mikroskopiskā līmenī. Šī pretestība var izraisīt enerģijas izdalīšanos siltuma veidā, sasildot rokas, izraisot uguni utt. Jo lielāka ir berze, jo vairāk enerģijas izdalās, tāpēc, zinot, kā palielināt berzi starp kustīgajām daļām mehāniskajā sistēmā, iespējams, jūs varat radīt daudz siltuma!



Metode viens no 2: Bīstamākas virsmas izveidošana

  1. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana, 1. darbība

    viens Izveidojiet “raupjāku” vai pielipošāku saskares punktu. Kad divi materiāli slīd vai berzējas viens pret otru, var notikt trīs lietas: mazi kaktiņi, klani un nelīdzenumi uz virsmām var saķerties viens uz otra; viena vai abas virsmas var deformēties, reaģējot uz kustību; un, visbeidzot, katras virsmas atomi var savstarpēji mijiedarboties. Praktiskos nolūkos visi šie trīs efekti dara to pašu: rada berzi. Abrazīvu virsmu (piemēram, smilšpapīrs), deformējot, nospiežot (piemēram, gumija), vai tām ir lipīga mijiedarbība ar citām virsmām (piemēram, lipīga līme utt.), Ir vienkāršs veids, kā palielināt berzi.
    • Inženierzinātņu mācību grāmatas un tamlīdzīgi resursi var būt lieliski instrumenti, izvēloties materiālus, kas jāizmanto, lai radītu lielu berzi. Lielākajai daļai standarta celtniecības materiālu ir zināmi “berzes koeficienti”, tas ir, mēra, cik lielu berzi tie rada ar citām virsmām. Zemāk ir uzskaitīti tikai dažu izplatītu materiālu bīdāmie koeficienti (augstāki koeficienti norāda uz lielāku berzi):
    • Alumīnijs uz alumīnija: 0,34
    • Koks uz koka: 0,129
    • Sauss betons uz gumijas: 0,6-0,85
    • Mitrs betons uz gumijas: 0,45-0,75
    • Ledus uz ledus: 0,01
  2. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana, 2. darbība

    2 Spēcīgāk saspiediet abas virsmas kopā. Viens no pamatfizikas pamatprincipiem ir tas, ka berze, ko piedzīvo objekts, ir proporcionāla tā parastajam spēkam (mūsu vajadzībām tas būtībā ir spēks, ar kuru tas nospiež objektā, pret kuru slīd). Tas nozīmē, ka berzi starp divām virsmām var palielināt, ja virsmas saspiež viena ar otru ar lielāku spēku.
    • Ja esat kādreiz izmantojis disku bremžu komplektu (piemēram, automašīnai vai velosipēdam), esat ievērojis šo principu darbībā. Šajā gadījumā, nospiežot automašīnas bremzes, berzes radošo spilventiņu komplekts tiek iestumts metāla diskos, kas piestiprināti pie riteņiem. Jo stiprāk tiek nospiestas bremzes, jo grūtāk spilventiņi iespiežas diskos un rodas lielāka berze. Tas var ātri apturēt transportlīdzekli, bet var arī atbrīvot daudz siltuma, tāpēc pēc spēcīgas bremzēšanas bremžu komplekts parasti ir diezgan karsts. Uz velosipēda bremžu kluči piespiež riepas metāla rāmi, lai apturētu to rotāciju.
  3. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana, 3. darbība

    3 Pārtrauciet jebkuru relatīvu kustību. Tas ir, ja viena virsma ir kustībā attiecībā pret otru, apturiet to. Līdz šim mēs esam koncentrējušies uz kinētisks (vai 'slīdoša') berze - berze, kas rodas starp diviem objektiem vai virsmām, kad tie berzējas viens pret otru. Faktiski šī berze atšķiras no statisks berze - berze, kas rodas, kad viens objekts sāk kustēties pret citu. Būtībā berze starp diviem objektiem ir vislielākā taisnība, kad tie sāk virzīties viens pret otru. Kad viņi jau ir kustībā, berze samazinās. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc ir grūtāk sākt stumt smagu priekšmetu nekā turpināt to kustināt.
    • Izmēģiniet šo vienkāršo eksperimentu, lai novērotu atšķirību starp statisko un kinētisko berzi: novietojiet krēslu vai citu mēbeli uz gludas grīdas jūsu mājā (nevis paklāja vai paklāja). Pārliecinieties, ka mēbeļu apakšpusē nav aizsargājošu “kāju spilventiņu” vai cita veida materiāla, kas varētu atvieglot slīdēšanu pa grīdu. Mēģiniet iestumt mēbeles tikai pietiekami grūti, lai tas sāktu kustēties. Jums vajadzētu pamanīt, ka, tiklīdz mēbeles sāk kustēties, tās uzreiz kļūst nedaudz vieglāk stumt. Tas ir tāpēc, ka kinētiskā berze starp mēbelēm un grīdu ir mazāka nekā statiskā berze.
  4. Attēls ar nosaukumu Friction palielināšana, 4. darbība

    4 Noņemiet eļļošanu starp abām virsmām. Smērvielas, piemēram, eļļa, smērvielas, vazelīns utt., Var ievērojami samazināt berzi starp diviem priekšmetiem vai virsmām. Tas ir tāpēc, ka berze starp divām cietām daļām parasti ir daudz lielāka nekā berze starp šīm cietajām daļām un šķidrumu starp tām. Lai palielinātu berzi, mēģiniet no vienādojuma noņemt visas smērvielas, lai radītu berzi, izmantojiet tikai “sausas”, eļļotas detaļas.
    • Lai redzētu smērvielu berzes samazināšanas potenciālu, izmēģiniet šo vienkāršo eksperimentu: berzējiet rokas kopā tā, it kā tās būtu aukstas, un vēlaties tās sasildīt. Jums nekavējoties jāpamana, ka tie sakarst no berzes. Pēc tam ielieciet plaukstās pietiekamu daudzumu losjona un izmēģiniet to pašu. Vajadzētu ne tikai vieglāk ātri noberzt rokas pret otru, bet arī pamanīt daudz mazāk siltuma.
  5. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana 5. darbība

    5 Noņemiet riteņus vai gultņus, lai izveidotu slīdošu berzi. Riteņi, gultņi un citi “ritošie” priekšmeti piedzīvo īpašu berzes veidu, ko sauc par ritošo berzi. Šī berze gandrīz vienmēr ir daudz mazāka nekā berze, ko rada vienkārši slīdot līdzvērtīgu objektu gar zemi. - Tāpēc šiem priekšmetiem ir tendence ripot, nevis slīdēt pa zemi. Lai palielinātu berzi mehāniskajā sistēmā, mēģiniet noņemt riteņus, gultņus utt., Lai detaļas berzētos viena pret otru, nevis ripotu viena pret otru.
    • Piemēram, ņemiet vērā atšķirību starp liela svara vilkšanu pa zemi vagonā pret līdzīga svara vilkšanu ragavās. Vagonam ir riteņi, tāpēc to ir vieglāk vilkt nekā ragavām, kas velkas pret zemi, tā ejot, radot daudz slīdošas berzes.
  6. Attēls ar nosaukumu „Frikcijas palielināšana”. 6. darbība

    6 Palieliniet šķidruma viskozitāti. Cietie priekšmeti nav vienīgās lietas, kas var radīt berzi. Arī šķidrumi (šķidrumi un gāzes, piemēram, ūdens un gaiss) var izraisīt berzi. Berzes daudzums, ko šķidrums rada, pārejot pret cieto vielu, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem. Viens no vienkāršākajiem no tiem ir šķidruma viskozitāte, tas ir, to, ko parasti sauc par tā “biezumu”. Parasti ļoti viskozi šķidrumi (tādi, kas ir “biezi”, “bezgaumīgi” utt.) Rada lielāku berzi nekā šķidrumi, kas ir mazāk viskozi (tādi, kas ir “gludi” un “šķidri”).
    • Piemēram, apsveriet atšķirību starp centieniem, kas varētu rasties, pūšot ūdeni caur salmiem, salīdzinot ar medus pūšanu caur salmiem. Ūdeni, kas nav ļoti viskozs, ir ļoti viegli iesūkt un izpūst no salmiem. Savukārt medu ir diezgan grūti pārvietoties pa salmiem. Tas ir tāpēc, ka medus augstā viskozitāte rada daudz pretestības berzes, jo tā tiek izspiesta caur šauru cauruli kā salmiņš.
    Reklāma

Metode 2 no 2: Palielinot šķidruma vilkšanu

  1. Attēls ar nosaukumu „Frikcijas palielināšana”. 7. darbība

    viens Palieliniet šķidruma viskozitāti. Medijs, caur kuru objekts pārvietojas, uz objekta virsmām iedarbojas ar spēku, kas kopumā veido berzes spēku, kas iedarbojas uz objektu. Jo blīvāks šķidrums ir (viskozāks), jo lēnāk objekts zem noteikta spēka iedarbības virzīsies pa šķidrumu. Piemēram, marmors ātrāk nokritīs caur gaisu nekā ūdeni un caur ūdeni ātrāk nekā melase.
    • Vairuma šķidrumu viskozitāti var palielināt, pazeminot šķidruma temperatūru. Piemēram, marmors caur aukstu melasi krīt lēnāk nekā melase istabas temperatūrā.
  2. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana 8. darbība

    2 Palieliniet gaisam pakļauto laukumu. Kā minēts iepriekš, šķidrumi, piemēram, ūdens un gaiss, pārvietojoties pret cietiem priekšmetiem, var radīt berzi. Berzes spēku, ko objekts piedzīvo, pārvietojoties pa šķidrumu, sauc par pretestību (to dažkārt dēvē par “gaisa pretestību”, “ūdens pretestību” utt.). Viena no pretestības īpašībām ir tā, ka objekti ar lielākiem profiliem vai uz šķidrumu, kad tie pārvietojas pa to - ir lielāka pretestība. Šķidrumam ir vairāk kopējās vietas, pret kuru spiesties, palielinot objekta berzi, pārvietojoties pa to.
    • Piemēram, pieņemsim, ka gan oļi, gan papīra lapa sver vienu gramu. Ja mēs vienlaikus nometam abus, oļi nokritīs tieši uz grīdas, bet papīrs lēnām novirzīsies uz zemes. Tas ir darbības pretestības princips - gaiss stumjas pret papīra lielo, plato seju, radot pretestību un liekot tai caur gaisu šķērsot daudz lēnāk nekā oļiem, kam ir salīdzinoši mazs šķērsgriezuma laukums.
  3. Attēls ar nosaukumu Frikcijas palielināšana 9. darbība

    3 Izmantojiet formu ar lielāku pretestības koeficientu. Kamēr objekta šķērsgriezuma laukums ir labs vispārīgi norāde par to, cik liela būs tā pretestība, patiesībā pretestības aprēķini ir nedaudz sarežģītāki. Dažādas formas dažādos veidos mijiedarbojas ar šķidrumiem, izejot caur tām - tas nozīmē, ka dažām formām (piemēram, plakanām plāksnēm) var būt lielāka pretestība nekā dažādām formām (piemēram, sfērām), kas izgatavotas no tāda paša materiāla daudzuma. Tā kā daudzumu, kas mēra formas relatīvo pretestības daudzumu, sauc par “pretestības koeficientu”, tiek teikts, ka formām ar lielu pretestību ir lieli pretestības koeficienti.
    • Piemēram, apsveriet lidmašīnas spārnu. Tipiska lidmašīnas spārna formu sauc par aerodroms . Šī forma, kas ir gluda, šaura, noapaļota un gluda, viegli iziet cauri gaisam. Tam ir ļoti zems pretestības koeficients - 0,45. No otras puses, iedomājieties, vai lidmašīnai būtu spārni ar asām malām, kastveida, prizmas formas spārni. Šie spārni radītu daudz lielāku berzi, jo tie neiziet cauri bez lielas pretestības. Faktiski prismām ir lielāks pretestības koeficients nekā lidlaukiem - aptuveni 1,14.
    • Objekti ar lielākām „boxier” ķermeņa plūsmām parasti rada lielāku pretestību nekā citi objekti. No otras puses, objekti ar racionalizētām ķermeņa plūsmām ir šauri, ar noapaļotām malām un parasti samazinās objekta aizmugures virzienā - līdzīgi kā zivs ķermenis.
  4. Attēls ar nosaukumu Berzes palielināšana, 10. darbība

    4 Izmantojiet mazāk caurlaidīgu materiālu. Daži materiālu veidi ir šķidrumu caurlaidīgi. Citiem vārdiem sakot, viņiem ir caurumi, caur kuriem šķidrums var iziet cauri. Tas efektīvi samazina objekta laukumu, pret kuru šķidrums spēj piespiesties, samazinot pretestības spēku. Šī īpašība atbilst pat tad, ja urbumi ir mikroskopiski - ja vien caurumi ir pietiekami lieli, lai daļa šķidruma ļautu iziet cauri objektam, pretestība tiks samazināta. Tāpēc izpletņi, kas ir izveidoti, lai radītu lielu vilkšanu, lai palēninātu lietotāja krišanas ātrumu, ir izgatavoti no stipra, gaiša zīda vai neilona, ​​nevis marles vai kafijas filtriem.
    • Kā piemēru šim īpašumam darbībā ņemiet vērā faktu, ka pingponga lāpstiņu var ātrāk izšūpot, ja tajā ir izurbti daži caurumi. Caurumi izlaiž gaisu cauri lāpstiņai šūpojoties, ievērojami samazinot pretestību un ļaujot lāpstiņai pārvietoties ātrāk.
  5. Attēls ar nosaukumu Berzes palielināšana 11. darbība

    5 Palieliniet objekta ātrumu. Visbeidzot, neatkarīgi no tā, kāda forma ir objekts vai cik caurlaidīgs ir materiāls, no kura tas ir izgatavots, tā radītā vilkšana vienmēr palielināsies, jo tas iet ātrāk. Jo ātrāk objekts iet, jo šķidrumam tam jāpārvietojas, un līdz ar to lielāka vilkšana, ko tā piedzīvo. Objekti, kas pārvietojas ar ļoti lielu ātrumu, pretestības dēļ var izjust ļoti lielu berzi, tāpēc šiem objektiem parasti jābūt ļoti racionalizētiem, pretējā gadījumā tie sabruks zem vilces spēka.
    • Piemēram, ņemiet vērā Lockheed SR-71 'Blackbird', eksperimentālu spiegu lidmašīnu, kas uzbūvēta aukstā kara laikā. Blackbird, kas spēja lidot ar ātrumu, kas pārsniedz mach 3.2, piedzīvoja ārkārtējus pretestības spēkus ar lielu ātrumu, neraugoties uz tā racionalizēto dizainu - patiesībā pietiekami ārkārtīgi, ka lidmašīnas metāla fizelāža faktiski paplašināsies no siltuma, ko rada gaisa berze lidojuma vidū.
    Reklāma

Sabiedrības jautājumi un atbildes

Meklēt Pievienot jaunu jautājumu
  • Jautājums Vai ir kāds materiāls, kuram ir lielāka berze nekā citiem? Bess Ruff, MA
    Vides zinātnieks Bess Ruffs ir ģeogrāfijas doktorants Floridas štata universitātē. 2016. gadā viņa ieguvusi maģistra grādu vides zinātnē un vadībā Kalifornijas Universitātē Santa Barbarā. Viņa ir veikusi apsekojumus jūras telpiskās plānošanas projektiem Karību jūras reģionā un sniegusi pētniecības atbalstu kā ilgtspējīga līdzstrādniece Ilgtspējīgas zivsaimniecības grupā. Bess Ruff, MA Vides zinātnieku ekspertu atbilde Labs veids, kā labāk izprast, kuriem materiāliem ir lielāka berze nekā citiem, ir aplūkot tabulu, kurā ir ierasto materiālu berzes koeficienti. Alternatīvi, jūs varat iedomāties divus materiālus un meklēt internetā to berzes koeficientus, lai redzētu, kuram no tiem ir lielāks berzes potenciāls.
  • Jautājums Kā ātrums palielina berzi? Jo ātrāk objekts iet, jo vairāk matērijas (gāzes vai šķidruma) tam jāpārvietojas, līdz ar to, jo lielāka pretestība to piedzīvo.
  • Jautājums Kādas ir trīs berzes palielināšanas metodes? Trīs berzes palielināšanas metodes ir: 1.) Pieliekot objektam lielāku spēku, 2.) Palielinot berzi izraisošā objekta masu, un 3.) Izveidojot rupjāku saskares punktu.
  • Jautājums Kas palielina berzi? Vairāk graudu uz virsmas parasti palielina berzi. Tāpēc cilvēki rūpējas, lai laivas un lidmašīnas būtu pēc iespējas vienmērīgākas.
  • Jautājums Kā samazināt berzes spēkus? Pulējot un / vai izmantojot smērvielas /
  • Jautājums Kādas ir divas virsmas, kas palielinātu berzi? Smilšpapīrs un raupjš akmens palielinātu berzi. Parasti berze ir lielāka, ja virsma ir raupja, nevis gluda.
  • Jautājums Kā es varu palielināt izmantotā spēka daudzumu? Džonatans Ogutu Lai palielinātu izmantojamā spēka daudzumu, vienkārši palieliniet spiedienu, ko jūs lietojat, mijiedarbojoties ar ķermeni.
  • Jautājums Kas ir “frictive?” Vārdnīcā tā nav. Maikls Vangs Friktīvs saskaņā ar Wiktionary nozīmē 'Of, saistīts ar berzi vai ir saistīts ar berzi'.
  • Jautājums Vai gluda, pulēta grīda palielina berzi? Nē, tas nav, bet tas palīdzēs samazināt berzi, lai padarītu raupju virsmu gludu. Nelīdzenas virsmas palielina berzi, savukārt gludas virsmas to samazina.
  • Jautājums Kādas ir berzes samazināšanas metodes? Lai samazinātu berzi, jūs varat padarīt virsmu vienmērīgāku, padarīt objektus vienkāršākus vai samazināt spēkus, kas iedarbojas uz virsmām.

Populāri Jautājumi

Slavenā Pebble Beach šonedēļ rīko 2019. gada ASV atklāto čempionātu. Lūk, kā bez maksas tiešsaistē skatīties turnīra tiešraidi.



Vavrinka četros setos uzvarēja Novaku Džokoviču, šonedēļ izcīnot savu pirmo 'US Open' titulu.



Kā kairināt cilvēkus. Ir nebeidzami veidi, kā cilvēkus kaitināt, neatkarīgi no tā, vai vēlaties tracināt savu skolotāju vai mazo brāli. Ja esat gatavs saskarties ar sekām, jums vajadzētu būt iespējai atrast radošu, dīvainu vai ...

Marejs uzvar Parīzes 'Masters' ar pēdējo uzvaru pret Isneru



Gadsimtiem ilgi burvju triki ir mistificējuši un izklaidējuši cilvēkus visā pasaulē. Burvju triki ir lielisks veids, kā socializēties un iegūt jaunus draugus, taču jūs varat arī izmantot šos trikus, lai atstātu iespaidu uz draugiem, ģimeni un garāmgājējiem. Notiek ...