Επικείμενη Κίνηση

Κάθε  σώμα  που επρόκειτο να υπερνικήσει τη δύναμη της στατικής τριβής λέγεται ότι βρίσκεται σε επικείμενη κίνηση. Η επικείμενη κίνηση, με πολλά άλλα λόγια, είναι η ακριβής στιγμή που το σώμα πρόκειται να κινηθεί. Υπάρχουν δύο είδη τριβής:η στατική και η κινητική. Όταν ένα σώμα είναι χαλαρό, εμφανίζεται στατική τριβή. Η δύναμη τριβής ακυρώνει την καθαρή δύναμη που ασκείται στο σώμα. Η τριβή δεν έχει σταθερή κατεύθυνση γιατί δεν είναι ευθυγραμμισμένη δύναμη. Είναι ένα διανυσματικό μέγεθος που μπορεί να δράσει μόνο σε αντίθεση με τη σχετική κίνηση δύο σωμάτων. Η δύναμη τριβής που παρέχεται από το ένα σώμα εμφανίζεται στην αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση που επιχειρεί το άλλο σώμα.

Γλιστρήματα

Εφαρμοσμένες δυνάμεις οδηγούνται στην ολίσθηση κατά τη διάρκεια ορισμένων επιφανειών επαφής σε ένα συγκεκριμένο σύστημα. Θυμηθείτε ότι η κίνηση προσέγγισης συμβαίνει σε ένα μέσο όπου η δύναμη τριβής F και το εφαρμοζόμενο φορτίο N είναι ανάλογα μεταξύ τους, καθώς F=μsN. Θα εξετάσουμε ένα διαφορετικό είδος ζητήματος εδώ, όπου η επερχόμενη κίνηση σε συστήματα τριβής μπορεί να προκαλείται από ολίσθηση ή από ένα ζευγάρι επιφανειών διεπαφής που κόβουν τους δεσμούς. Η κατάδειξη θα χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή της δεύτερης περίστασης.

Εάν η δύναμη πίεσης συνεχίσει να αυξάνεται, το κουτί θα αρχίσει τελικά να κινείται. Το είδος της τριβής που αντιστέκεται στην κίνηση του κιβωτίου μετατοπίζεται από τη στατική τριβή στην κινητική τριβή όταν το κουτί αρχίζει να γλιστράει. Η επικείμενη κίνηση αναφέρεται στη στιγμή ακριβώς πριν γλιστρήσει το κουτί. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως η μέγιστη στατική δύναμη τριβής που μπορεί να εφαρμοστεί πριν από την ολίσθηση. Η μέγιστη στατική δύναμη τριβής είναι ίση με το στατικό συντελεστή τριβής πολλαπλασιαζόμενο με την κανονική δύναμη που ασκείται ακριβώς στο κουτί και στην επιφάνεια.

Η κατάσταση ενός σώματος στην άκρη της ολίσθησης αναφέρεται ως επικείμενη κίνηση. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η στατική τριβή έχει επιτύχει τη μέγιστη τιμή της, η οποία μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση.

F=μs N

Η δύναμη τριβής γενικά ενεργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση της σχετικής κίνησης μεταξύ των υλικών. Όταν το εφαρμοζόμενο φορτίο (P) αυξάνεται, η δύναμη τριβής (F) αυξάνεται μαζί του μέχρι το F

Ας  ρίξουμε  μια  ματιά   στα          τα τρία  στάδια  του   μετασχηματισμού  στατικής σε κίνηση   στο   επόμενο   μέρος   για να  κατανοήσουμε καλύτερα  τι σημαίνει  επικείμενη κίνηση.

Μετάβαση από στατική σε κίνηση σε τρεις περιοχές

• Η περιοχή μέχρι το σημείο της ολίσθησης ή της επερχόμενης κίνησης είναι γνωστή ως Χωρίς κίνηση. Όσο η κατάσταση βρίσκεται σε ισορροπία, η δύναμη τριβής σε αυτή τη φάση περιγράφεται με εξισώσεις ισορροπίας. Το F

• Επικείμενη κίνηση – Αυτή είναι η στιγμή που το σώμα πρόκειται να πέσει. Η στατική τριβή επιτυγχάνει τη μέγιστη τιμή της σε αυτό το σημείο. Η δύναμη τριβής παρέχεται από τον τύπο για έναν δεδομένο συνδυασμό επιφανειών σε επαφή.

F=Fmax =  μs N

• Το σώμα ανεβάζει ταχύτητα προς την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης σε αυτό το στάδιο. Η δύναμη τριβής μειώνεται σε μια μικρότερη τιμή που ονομάζεται κινητική τριβή σε αυτό το σημείο. Η δύναμη τριβής μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση.

     F=Fmax =  μk N

Η κατάσταση ενός αντικειμένου στο σημείο της πτώσης από οποιοδήποτε μέσο περιγράφεται από την κίνηση που πλησιάζει. Όταν η στατική τριβή φτάσει στο μέγιστο όριο, το οποίο μπορεί να εκτιμηθεί ότι χρησιμοποιεί την εξίσωση F=μs N, εμφανίζεται η επερχόμενη κίνηση. Η τριβή θα εξακολουθεί να περιορίζει την κατεύθυνση ολίσθησης στην επιφάνεια επαφής όταν ένα αντικείμενο μετακινείται από τη θέση ηρεμίας. Για να προσδιορίσετε αυτή την κατεύθυνση, η οποία είναι επίσης γνωστή ως η κατεύθυνση της προσέγγισης της κίνησης, εξετάστε πώς το σύστημα μπορεί να ρέει στην έλλειψη τριβής. Θα εξετάσουμε τις τρεις περιοχές του μετασχηματισμού στατικής σε κίνηση, συμπεριλαμβανομένης της επικείμενης κίνησης, σε αυτήν την ανάρτηση για να κατανοήσουμε καλύτερα τι συνεπάγεται η επικείμενη κίνηση.

MCQ

1. Ποια κίνηση έχει στατική δύναμη τριβής της οποίας το πλάτος είναι ανάλογο με την κανονική απόκριση;

1. Πραγματική κίνηση

2.  Επικείμενη κίνηση

3.  Και τα δύο α. και β.

4.  Κανένα από τα παραπάνω

2. Μια ουσία επικείμενη κίνηση διακόπτεται από

1. τριβή ολίσθησης

2. τριβή κύλισης

3. στατική τριβή

4. κινητική τριβή

Σημεία που πρέπει να έχετε κατά νου

• Η κατάσταση ενός αντικειμένου στο σημείο που πέφτει από οποιοδήποτε μέσο περιγράφεται από την κίνηση που πλησιάζει.

• Όταν λοιπόν η στατική τριβή φτάσει στη μέγιστη τιμή της, εμφανίζεται η επικείμενη κίνηση.

• Το σύμβολο μk αναφέρεται στον συντελεστή κινητικής τριβής. Ο συντελεστής τριβής, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο.

• Η δύναμη που κρατά ένα σώμα στη θέση ηρεμίας είναι γνωστή ως στατική τριβή.

• Για να λειτουργήσει, το σώμα πρέπει να ανθίσταται στη στατική τριβή.

• Επιπλέον, η μέγιστη στατική τριβή ενός σώματος είναι ισοδύναμη με μs φορές την κανονική δύναμη.

Συμπέρασμα:

Η επικείμενη κίνηση περιγράφει τη μορφή κίνησης όταν ένα αντικείμενο που βρίσκεται στα πρόθυρα της ολίσθησης από οποιοδήποτε μέσο. Η κίνηση που πλησιάζει συμβαίνει όταν η στατική τριβή πλησιάζει το μέγιστο όριο της. Όταν ένα πράγμα είναι έτοιμο να γλιστρήσει από τη δική του θέση ηρεμίας, η τριβή θα αντιστεκόταν πάντα στην κατεύθυνση της ολίσθησης στην επιφάνεια αλληλεπίδρασης. Αναλύστε πώς θα έρεε το σύστημα στην έλλειψη τριβής για να καθορίσετε αυτήν την κατεύθυνση, η οποία είναι γνωστή ως η κατεύθυνση της επικείμενης κίνησης.