Mexanika, molekulyar fizika va termodinamika

2.3 Ishqalanish kuchlari
Agar turli xil jismlarning atomlari orasidagi masofa atom kattaligi tartibida bo‘lsa (~ 10^-10 m), u holda elektrostatik tortishish jismlarning o‘zaro tegishuvchi sirtlari yuzasi bo‘ylab harakatiga qarshi yonal‘adi (yelimning tasirini ham xuddi shu orqali tushuntiriladi).
Qarama-qarshi tasir "dog'lar" hosil qiluvchi sirtdagi mikrocho‘qqilalar va mikro chuqurliklar tufayli kuchayadi. Bir jismni boshqa jism sirtida siljitilganda, bu jism tomonidan tasir qiluvchi F kuchga teng bo‘lgan uni muvozanatlovchi F_tinch kuch paydo bo‘ladi, bu kuchga tinchlikdagi ishqalanish kuchi deb ataladi. Jismlarning nisbiy harakati hali paydo bo‘lmagandagi uning maksimal qiymatiga tinchlikdagi ishqalanishning chegaraviy kuchi (F_max) deyiladi. Bu jismlarning materiallariga, ularning sirtlari holatiga va tasirlashuv joylarida o‘zaro "tishlashish"lar soni va chuqurligi bilan aniqlanadigan normal bosim N kuchiga bog’liq. Fransuz fiziklari G. Amonton (1663-1727) va (undan ancha keyin) Sh. Kulon (1736-1806) quyidagi bog’lanishni topdi.
(2.8)
bu yerda k-tinchlikdagi ishqalanissh koeffisenti. da sirtlar bir-biri ustida sirpanmaydi, bu piyodalar, avtomobillar va boshqalarning harakatlanishi assosi hisoblanadi. ni oshirish uchun avtomobillar shinalari “rasm”li protektorlar bilan taminlanadi, qishda esa zanjirlar qo‘llaniladi, zanjir bilan tanklar gusenisalari, yuguruvchilar hamda alpinistlar botinkalari va boshqalar taminlanadi.
da elastik deformatsiya plastik deformatsiyaga aylanadi: notekisliklar silliqlanadi, qisman yo‘q qilinadi (silliqlash va abrazivlash bunga asoslanadi) va jism harakatlana boshlaydi. Bu yerda tasir qilayotgan ishqalanish kuchiga sirpanish ishqalanish kuchi deyiladi. Sirpanish ishqalanish kuchi quyidagicha ifodalaniladi.
(2.9)
bu yerda -sirpanish ishqalanissh koeffisenti, bu nafaqat o‘zarotasirlashuvchi sirtlarning materiali va holatiga, shuningdek, harakat tezligiga ham bog’liq bo‘ladi.
Yuqorida aytib o‘tilgan ishqalanishning afzalliklari uning teskari tomoni bilan dialektik jihatdan muvozanatlanadi - ishqalanishб ishqalanuvchi yuzalarining yemirilishiga va ularning qizib ketishiga olib keladi, bu esa harakatlanish energiyasining yo‘qolishiga olib keladi. Sirpanish ishqalanishni kamaytirish uchun ishqalanuvchi juftlarning materiallari tanlanadi va ularning sirtlari ko‘zgudek yaraqlaguncha silliqlanab, ishlov beriladi, masalan, qurol stvoli yoki dvigatel silindrining ichki sirtlari. Xuddi shu maqsadda ishqalanish xarakterini o‘zgartiradigan yopishqoq suyuqlik, moylash materiallari ishlatiladi - bunda endi ishqalanish sirtlar orasida emas, balki suyuqlik qatlamlari orasida yuzaga keladi.
Dinamik va energеtik yo‘qotishlarning yanada radikal usuli - sirpanish ishqalanishni dumalash ishqalanish bilan almashtirish fikriga minglab yillar oldin nomalum daho tomonidan kelingan. Dumalash - ham teskari tomonga dialektik o‘tishdir. Agar sirpanish ishqalanishda g’adir-budurliklarga qarshi ish qilinadi, dumalashda esa ulardan foydalaniladi: bu tishli g’ildiraklarning tishli reyka ustida dumalashiga o‘xshaydi. Ammo, dumalanisn ham qarshilikdan xoli emas. Unga bazi tegishish joylarida sirtlarning siljishi qarshilik qiladi: sirpanish ishqalanish kuch F'(2.3-rasm) burovchi momentga qarama-qarshi moment hosil qiladi. Bundan tashqari, g‘ildirakning tortish kuchi ta’siri ostida tayanchda deformatsiyasi sodir bo‘ladi.
G’ildirak harakatsiz bo‘lganda, reaksiya N yuqoriga yo‘nalgan va O aylanish markazidan o‘tadi (2.3-rasm), va dumalayotgan valikda N vektor aylantiruvchi momentga qarama-qarshi moment hosil qiladi. Oddiy bosim kuchi qancha past bo‘lsa, aylanayotgan korpusning radiusi r qanchalik katta bo‘lsa, dumalanish ishqalanish kuchi shunchalik past bo‘ladi:
(2.10)
bu yerda - dumalanish ishqalanish koeffisent bo‘lib, u tasirlashuvchi materialga va uning sirtining holatiga bog’liq.