შეკითხვა:

შემომიტია ფიზიკამ :)) გლუუვ ზედაპირზე გლუუვ ბურთულას/ძელაკს თუ დავდებთ ის ხომ ეგრევე თანაბარ წრფივ მოძრაობას დაიწყებს?! უძრავი რომ იყოს ამისთვის ხახუნია საჭირო, არა? და ბარეემ, უძრავ სხეულლზე(ჰორიზონტალურ ზედაპირზე ძევს ძელაკი/ბურთულა) რა ძალებს მოდებთ? საყრდენის რეაქცია=სიმძიმის ძალა, ამ ორი ძალის მეტს რამეს მოდებთ? უძრაობის ხახუნს, როგორც ასეთი, მოდებთ სხეულს?  და გორვას თუ დაიწყებს ბურთულა, მასზე მოვდებ გორვის ხახუნის ძალას და მის საპირისპიროდ რას მივმართავ, წევის ძალაას(ამას იმიტომ გეკითხებით რომ ამ დროს ხომ მართლა გამიზნულად არ მოქმედებს ვინმე ან რამე წევის ძალით და)? 

პასუხი:

1)  ზედაპირი ჰორიზონტალურია და გლუვი - \(\mu\) = 0...  მასზე მოვათავსოთ ძელაკი.... ძელაკზე მოქმედებენ სიმძიმის ძალა(ქვევით)  და საყრდენის რეაქციის ძალა(ზევით) ... ისინი ერთმანეთს აწონასწორებენ   mg = N  ... იგი უძრავია, მაგრამ ეს უძრაობა  იქნება არამდგრადი - ოდნავი ბიძგიც კი ზედაპირის არამართობული ძალით და იგი  ამოძრავდება  წრფივად და თანაბრად ...  სიჩქარე დამოკიდებული იქნება  ბიძგის ძალაზე და ბიძგის ხანგძლივობაზე.

2)   ზედაპირი ჰორიზონტალურია და მქისე - ანუ არსებობს \(\mu\) ...  მასზე მოვათავსოთ ძელაკი... ძელაკზე მოქმედებენ სიმძიმის ძალა(ქვევით)  და საყრდენის რეაქციის ძალა(ზევით) ... ისინი ერთმანეთს აწონასწორებენ   mg = N  ... იგი უძრავია, მაგრამ ეს უძრაობა   უკვე მდგრადია - მცირე ძალით მას წონასწორობიდან ვეღარ გამოვიყვანთ .

ვიმოქმედოთ მასზე ჰორიზინტალურად რაიმე მცირე  Fწევ   ძალით... დავინახავთ, რომ ძელაკი  მაინც უძრავია. ეს ნიშნავს რომ  წევის ძალა გაწონასწორებულა რაღაც ძალით... ამ ძალას უძრაობის ხახუნის ძალას   Fუძრ.ხახ  უწოდებენ -  Fწევ Fუძრ.ხახ  

მოვუმატოთ წევის ძალას... ძელაკი მაინც უძრავია ... როგორც, ჩანს უძრაობის ხახუნიც გაზრდილა  ისე რომ  Fწევ Fუძრ.ხახ  ტოლობა დაცულია.

და ა.შ. წევის ძალის მომატებისას შესაბამისად გაიზრდება უძრაობის  ხახუნიც, მაგრამ დადგება მომენტი, როდესაც ძელაკი  თანაბრად ამოძრავდება... როგორც ჩანს უძრაობის ხახუნმა მიაღწია თავისი ზრდის მაქსიმალურ ზღვარს (მეტს ვეღარ ''ქაჩავს''wink) ...

ამ ძალას უძრაობის მაქსიმალურ ხახუნს   Fხ. მაქს.  უწოდებენ  ... დგინდება რომ   

F​ხ. მაქს. =\(\mu\)N  

გამოდის რომ უძრაობის ხახუნის ძალას  ქონია თავისი  შესაძლო მნიშვნელობათა დიაპაზონი  [ 0 დან \(\mu\)N ] -ის ჩათვლით და მისი არსებობა - არარსებობა დამოკიდებულია მის ''გამომწვევ''  რაიმე  ძალაზე ...ჩვენს შემთხვევაში მას ''იწვევს''  წევისძალა. შეიძლება ითქვას , რომ  უძრაობის ხახუნი  ზედაპირის  ერთგვარი რეაქციაა   სხეულის  მოძრაობაზე - პროტესტია ...'' მოისვენე, ნუ   ცმუკავ''-ოlaugh

როგორც კი დაირღვევა უძრაობის მდგომარეობა, მაშინვე   უძრაობის ხახუნი ავტომატურად გადადის ე.წ. სრიალის ხახუნში, რომელიც უმნიშვნელოდ ჩამორჩება   უძრაობის მაქსიმალურ ხახუნს  - ფაქტიურად წერენ რომ    F​ხ.სრ. =\(\mu\)N . 

მოკლედ,  თუ   F​წევ. =\(\mu\)N     მაშინ ძელაკი ან ჯერ კიდევ უძრავია და ან მოძრაობს წრფივად დათანაბრად.

და თუ წევის ძალა გადააჭარბებს  უძრაობის მაქსიმალურ ხახუნს  F​წევ. > \(\mu\)N   , ძელაკი უკვე იმოძრავებს აჩქარებულად.

---------------------

გორვისას მსჯელობა ოდნავ განსხვავებულია თუნდაც იმიტომ, რომ გორვა ავტომატურად ნიშნავს უძრაობის ხახუნის არსებობას - მაგ გლუვ ზედაპირზე გორვა აღარ გვექნება...გვექნება  მხოლოდ სრიალი. ამის გარდა გორვის ხახუნი შედარებით მცირეა სრიალის ხახუნთან შედარებით.

---------------------------------------

ოლეგი გაბრიაძე