Efni.

• Að stíga
• Aðferð 1 af 2: Að búa til grófara yfirborð
• Aðferð 2 af 2: Auka viðnám í vökva eða gasi
• Viðvaranir

Hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér af hverju hendur þínar verða hlýjar þegar þú nuddar þeim hratt saman eða hvers vegna þú getur raunverulega kveikt eld með því að nudda tveimur prikum saman? Svarið er núningur! Þegar tvö yfirborð nuddast hvert á móti, vinna þau gegn hreyfingu hvors annars á smásjá stigi. Þessi viðnám mun skapa orku í formi hita, sem þú getur notað til að hita hendurnar, búa til eld o.s.frv. Því meiri núning, því meiri orka losnar, svo vitaðu hvernig á að auka núning milli tveggja hreyfanlegra. hlutar í vélrænu kerfi gefa þér í grundvallaratriðum tækifæri til að búa til mikinn hita!

Að stíga

Aðferð 1 af 2: Að búa til grófara yfirborð

1. Búðu til fleiri „grófa“ eða klístraða snertipunkta. Þegar tvö efni renna eða nudda hvert við annað geta þrír hlutir gerst: lítil horn, sprungur og óregla á yfirborðinu getur lent í; annar eða báðir fletirnir geta aflagast til að bregðast við hreyfingunni; og að lokum geta atómin á hvaða yfirborði sem er byrjað að hafa samskipti sín á milli. Í praktískum tilgangi gera allir þessir þrír það sama: búa til núning. Að velja yfirborð sem eru slípandi (eins og sandpappír), afmyndast (eins og gúmmí) eða klístrað (eins og lím osfrv.) Er auðveld leið til að auka núning.
   • Tæknilegar kennslubækur og svipuð úrræði geta verið frábær hjálpartæki við val á efni sem nota á til að auka núning. Flest venjuleg byggingarefni hafa þekktan „núningstuðul“ - það er mælikvarða á hversu mikill núningur myndast ásamt öðrum flötum. Stuðlar núnings fyrir aðeins nokkur þekkt efni eru taldar upp hér að neðan (hærra gildi gefur til kynna meiri núning):
   • Ál á áli: 0,34
   • Viður á við: 0,129
   • Þurr steypa á gúmmíi: 0,6-0,85
   • Blaut steypa á gúmmíi: 0,45-0,75
   • Ís á ís: 0,01
2. Ýttu tveimur flötunum saman harðar. Grunnskilgreining í eðlisfræði segir að núning sem hlutur gengur undir sé í réttu hlutfalli við eðlilegan kraft (í okkar tilgangi er þessi kraftur jafn og sá sem hluturinn ýtir á móti hinum). Þetta þýðir að hægt er að auka núninginn milli tveggja flata ef fletunum er ýtt saman með meiri krafti.
   • Ef þú hefur einhvern tíma notað bremsudiska (til dæmis þá sem eru á bíl eða reiðhjóli) þá hefurðu séð þessa reglu í verki. Í þessu tilfelli, með því að ýta á bremsurnar, er sett af núningsskapandi kubbum ýtt á málmdiska sem eru festir á hjólin. Því erfiðara sem þú ýtir á bremsurnar, þeim mun erfiðara verður að kubbarnir verði þrýstir á diskana og meiri núningur verður. Þetta gerir þér kleift að stöðva ökutækið fljótt, en losar einnig um mikinn hita og þess vegna er hemlakerfi oft mjög heitt eftir mikla hemlun.
3. Stöðva allar hlutfallslegar hreyfingar. Þetta þýðir að ef eitt yfirborð hreyfist miðað við annað stöðvarðu það. Hingað til höfum við einbeitt okkur að kraftmikill (eða „renna“) núning - núningin sem á sér stað þegar tveir hlutir eða yfirborð nuddast hvert gegn öðru. Reyndar er þetta núningsform frábrugðið truflanir núning - núningin sem á sér stað þegar hlutur byrjar að hreyfast á móti öðrum hlut. Í meginatriðum er núningin milli tveggja hluta mest þegar þeir fara að hreyfast hver gegn öðrum. Þegar þeir eru komnir á hreyfingu minnkar núningurinn. Þetta er ein af ástæðunum fyrir því að erfitt er að koma þungum hlut á hreyfingu en að halda honum.
   • Til að fylgjast með muninum á kyrrstöðu og kvikri núningi, reyndu eftirfarandi einfalda tilraun: Settu stól eða önnur húsgögn á slétt gólf heima hjá þér (ekki á teppi eða teppi). Gakktu úr skugga um að húsgögnin séu ekki með nein hlífðar „pinnar“ á botninum eða aðra tegund af efni sem auðveldar að renna á gólfið. Prófaðu húsgögnin bara ýttu nógu hart svo það byrjar að hreyfast. Þú ættir að taka eftir því að þegar húsgögnin byrja að hreyfast verður það strax mun auðveldara að ýta á þau. Þetta er vegna þess að kraftmikill núningur milli húsgagna og gólfs er minni en truflanir núning.
4. Fjarlægðu vökva á milli flata. Vökvi eins og olía, feiti, jarðolíu o.s.frv., Getur dregið verulega úr núningi milli hluta og yfirborðs. Þetta er vegna þess að núning milli tveggja fastra efna er venjulega miklu meiri en milli fastra efna og vökva þar á milli. Til að auka núning er hægt að taka alla mögulega vökva úr jöfnunni, þar sem aðeins „þurrir“ hlutar valda núningi.
   • Prófaðu eftirfarandi einfalda tilraun til að fá hugmynd um að hve miklu leyti vökvi getur dregið úr núningi: Nuddaðu hendurnar saman ef þær eru kaldar og þú vilt hita þær upp. Þú ættir að geta tekið strax eftir því að þeir verða hlýrri eftir nuddið. Settu síðan heilmikið krem ​​á lófana og reyndu að gera það sama aftur. Það ætti ekki aðeins að vera auðveldara að nudda höndunum hratt saman, heldur munt þú taka eftir því að þeim verður minna heitt.
5. Fjarlægðu hjól eða burðarefni til að mynda núning. Hjól, burðarefni og aðrir „veltandi“ hlutir upplifa sérstaka gerð núnings sem kallast veltingur. Þessi núning er næstum alltaf minni en núningin sem myndast með því að renna sama hlutnum yfir jörðina. - Þetta er ástæðan fyrir því að þessir hlutir hafa tilhneigingu til að rúlla og renna ekki á jörðinni. Til að auka núninguna í vélrænu kerfi er hægt að fjarlægja hjólin, burðarefni osfrv svo hlutarnir renna hver á móti öðrum, ekki rúlla.
   • Hugleiddu til dæmis muninn á því að draga þungan þunga yfir jörðina í vagni á móti samsvarandi þyngd í vagninum. Vagn er með hjól, þannig að það er auðveldara að toga en vagn, sem dregst meðfram jörðinni meðan hann myndar mikinn núning.
6. Auka seigju. Traustir hlutir eru ekki einu hlutirnir sem geta skapað núning. Fljótandi efni (vökvi og lofttegundir eins og vatn og loft, í sömu röð) geta einnig skapað núning. Magn núnings sem vökvi myndar þegar það rennur framhjá föstu efni er háð nokkrum þáttum. Eitt auðveldast að stjórna er seigja - það er það sem almennt er kallað „þykkt“. Almennt mun vökvi með mikla seigju (þeir eru „þykkir“, „klístraðir“ osfrv.) Valda meiri núningi en vökvar sem eru minna seigfljótandi (þeir eru „sléttir“ og „fljótandi“).
   • Til dæmis, íhugaðu muninn á áreynslu sem þú verður að gera þegar þú blæs vatni í gegnum strá á móti því að blása hunangi í gegnum strá. Vatn er ekki mjög seigfljótandi og færist auðveldlega í gegnum hálminn. Hunang er miklu erfiðara að blása í gegnum hálm. Þetta er vegna þess að mikil seigja hunangsins býr til mikið viðnám og þar með núning þegar því er blásið í gegnum þröngt rör eins og strá.

Aðferð 2 af 2: Auka viðnám í vökva eða gasi

1. Auka seigju vökvans. Miðillinn sem hlutur ferðast um beitir krafti á hlutinn sem í heild reynir að afnema núningskraftinn á hlutnum. Því þéttari sem vökvi er (og því seigari), því hægar mun hlutur hreyfast í gegnum þann vökva undir áhrifum tiltekins afls. Til dæmis: marmari fellur mun hraðar í gegnum loft en í gegnum vatn og hraðar í gegnum vatn en í gegnum síróp.
   • Seigju flestra vökva er hægt að auka með því að lækka hitastigið. Til dæmis: marmari fellur hægar í gegnum kalt síróp en í gegnum síróp við stofuhita.
2. Auka svæðið sem verður fyrir lofti. Eins og fram kemur hér að ofan geta fljótandi efni eins og vatn og loft myndað núning þegar þau streyma framhjá föstum efnum. Núningskrafturinn sem hlutur finnur fyrir þegar hann hreyfist í gegnum fljótandi efni kallast viðnám (það fer eftir miðli, þetta er einnig kallað „loftþol“, „vatnsþol“ o.s.frv.) Einn af eiginleikum viðnámsins er að hlutur með stærra þversnið - það er hlutur með meiri snið þegar hann hreyfist í gegnum vökvann - upplifir meira viðnám. Þetta gefur vökvanum meira yfirborð til að ýta á móti, sem eykur núning á hlutnum þegar hann hreyfist í gegnum hann.
   • Segjum sem svo að steinn og pappír hver vegi eitt grömm. Ef við látum báðar detta á sama tíma fellur steinninn beint niður á meðan pappírsarkið þyrlast hægt niður. Þetta er þar sem þú sérð loftmótstöðuna í aðgerð - loftið þrýstir á stóra breiða yfirborð pappírsins sem skapar viðnám og pappírinn fellur mun hægar niður en steinninn sem hefur tiltölulega þröngt þversnið.
3. Veldu lögun með meiri viðnám. Þó þversnið hlutar sé gott almennt er vísbending um stærð viðnámsins, í raun eru viðnámsútreikningar miklu flóknari. Mismunandi form haga sér á mismunandi hátt í vökvunum sem þau fara í gegnum - þetta þýðir að sum form (t.d. flatar plötur) eru þolnari en aðrar (t.d. kúlur) úr sama efni. Vegna þess að mælikvarðinn á hlutfallslega stærð loftmótstöðunnar er einnig kallaður „dragstuðull“ er sagt að lögun með mikilli loftmótstöðu hafi hærri dragstuðul.
   • Lítum til dæmis á vængi flugvélar. Lögun dæmigerðs vængs flugvélar er kölluð a loftblað. Þessi slétta, mjóa og ávalaða lögun færist auðveldlega í gegnum loftið. Dragstuðullinn er mjög lágur - 0,45. Á hinn bóginn geturðu ímyndað þér að vængur hafi skarpa horn, sé kubbalaga eða líti út eins og prisma. Þessir vængir mynda miklu meiri núning vegna þess að þeir skapa mikið viðnám á flugi. Prismar hafa þannig meiri togstuðul en vængasnið - um 1,14.
4. Gerðu hlutinn minna straumlínulagaðan. Annað fyrirbæri sem tengist mismunandi dragstuðlum hinna ýmsu forma er að hlutir með stærri, ferkantaðri "kápu" mynda yfirleitt meira drag en aðrir hlutir. Þessir hlutir samanstanda af grófum, beinum línum og þrengjast venjulega ekki að bakinu. Á hinn bóginn eru straumlínulagaðir hlutir oft meira ávalar og eru að tappa að aftan - eins og líkami fisks.
   • Til dæmis hvernig meðalfjölskyldubíllinn er hannaður í dag miðað við sömu gerð fyrir áratugum. Áður fyrr voru bílar miklu meira blokkaðir og með mun beinar og rétthyrndar línur. Í dag eru flestir fjölskyldubílar mun straumlínulagaðri og að miklu leyti mjúkir ávalir. Þetta er gert viljandi - straumlínulagað form þýðir að bíll upplifir minna tog, dregur úr áreynslu hreyfilsins til að hreyfa bílinn (og dregur úr bensínfjölda).
5. Notaðu efni sem leyfir minna lofti að fara um. Sum efni leyfa vökva og lofttegundir að fara í gegnum. Með öðrum orðum, það eru göt sem vökvinn kemst í gegnum. Þetta tryggir að yfirborð hlutarins sem vökvinn er að ýta á verður minni og því er minna viðnám.Þessi eiginleiki er áfram gildur jafnvel þó götin séu smásjáleg - svo framarlega að götin séu nógu stór til að vökvi / loft komist í gegnum, þá minnki viðnámið. Þetta er ástæðan fyrir því að fallhlífar, sem eru hannaðar til að mynda mikið loftmótstöðu og þar með draga úr fallhraða einhvers eða einhvers, eru gerðar úr sterku, léttu silki eða næloni en ekki bómullar- eða kaffisíum.
   • Til að gefa dæmi um þessa eign í aðgerð skaltu hugsa um hvað verður um borðtenniskylfu þegar þú borar nokkrar holur í henni. Það verður þá miklu auðveldara að hreyfa spaðann hratt. Götin gera lofti kleift að fara í gegnum meðan sveiflast er á róðrinum sem dregur mjög úr viðnámi og gerir róðrinum kleift að hreyfa sig hraðar.
6. Auka hraðann á hlutnum. Að lokum, óháð lögun hlutar eða hversu gegndræpt efnið það er úr, mun viðnám sem það lendir alltaf aukast þegar hann hreyfist hraðar. Því hraðar sem hlutur hreyfist, því meiri vökvi verður hann að hreyfa sig, sem aftur eykur viðnám. Hlutir sem hreyfast á mjög miklum hraða geta fundið fyrir mikilli núningi vegna mikils viðnáms, þannig að þessir hlutir verða venjulega straumlínulagaðir þar eða annars falla þeir í sundur vegna styrk viðnámsins.
   • Lítum á Lockheed SR-71 „Blackbird“, tilraunakennda njósnaflugvél sem smíðuð var í kalda stríðinu. Blackbird, sem gæti flogið á meiri hraða en mach 3.2, lenti í mikilli viðnám frá þessum mikla hraða, þrátt fyrir straumlínulagaða hönnun - nógu öfgakennd til að málmskrokkur flugvélarinnar stækkaði vegna hitans sem myndast af núningi frá lofti meðan á flugi stendur. .

Viðvaranir

• Mjög mikil núning getur losað mikla orku í formi hita! Til dæmis, þú vilt virkilega ekki snerta bremsuklossana á bílnum þínum rétt eftir að þú hefur slegið bremsuna mikið!
• Stóru öflin sem sleppt er þegar þau eru dregin í gegnum vökva geta valdið uppbyggingu á hlutnum. Til dæmis, ef þú stingur flata hlið þunns krossviðar í vatnið á meðan þú ferð um hraðbát, þá er líklegt að hann rifni í tætlur.