උසස්පෙළ භෞතික විද්‍යාව

ඝර්ෂණ බලය

ඝර්ෂණ බලය.....

 

   ඝර්ෂණ බලය අධ්‍යනය කිරීම සඳහා ඉහත රූපයේ දක්වා ඇති පරීක්ෂණාත්මක ඇටවුම භාවිතා කළ හැකිය.තුලා තැටියට ස්කන්ධයන් එකතු කරන විට තන්තුවෙහි ගොඩනැගෙන්නා වූ ආතතියෙ හි විශාලත්වය එමගින් වැඩි කළ හැකිය.(T=mg) එවිට M කුට්ටිය මත ක්‍රියා කරන්නා වූ එකම බාහිර බලය T වේ .

                     පළමුව තුලා තැටියට කුඩා ස්කන්ධයන් එකතු කරන විට කුට්ටිය චලිත නොවේ. මක්නිසාද යත් මේසය මගින් කුට්ටියේ පහළ මුහුණත මත කුට්ටිය චලිත වීමට උත්සාහ ගන්නා දිශාවට ප්‍රති විරුද්ධ දිශාවක් ඔස්සේ F බලයක් ක්‍රියා කරන බැවින් ය . මෙලෙස වස්තුව චලිත වීමට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාව ඔස්සේ ඇති වන බලය ඝර්ෂණ බලය ලෙස හැඳින්වේ.යම් කිසි අවස්ථාවක් දක්වා තව තවත් කුඩා ස්කන්ධයන් තුලා තැටියට එකතු කළද කුට්ටිය චලිත වීමක් දක්නට නොලැබේ.මින් නිගමනය කළ හැක්කේ ඝර්ෂණ බලයක් සෑම විටම හටගනු ලබන්නේ පෘෂ්ඨ දෙකක් අතර සාපේක්ෂ චලිතයක් ඇති වීමට උත්සාහ ගන්නා අවස්ථාවකදී පමණක් වන බවයි. මෙම ඝර්ෂණ බලයෙහි විශාලත්වය ශූන්‍යෙයහි සිට යම් අගයක් දක්වා වැඩි විය හැකිය.

                     තුලා තැටියට තව තවත් ස්කන්ධ එකතු කරමින් තන්තුවේ ආතතියෙහි විශාලත්වය ක්‍රමයෙන් වැඩි කළහොත් එක් අවස්ථාවකදී කුට්ටිය මේසය මත චලිත වීමට ඉතාමත් ආසන්න අවස්ථාවක් කරා එළඹෙයි.මෙම අවස්ථාව සීමාකාරී අවස්ථාව ලෙසින් හඳන්වනු ලබන අතර මෙම අවස්ථාවේදී කුට්ටිය සහ මේසය අතර ඇතිවන බලය සීමාකාරී ඝරිෂණ බලය ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි.සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලය ස්වයං සීරුමාරු බලයක් වේ . මේ අනුව ස්ථිතික ඝර්ෂණ බලය විචල්‍ය බලයකි.එහි අවම අගය ශූන්‍ය වන අතර උපරිම අගය සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලය ලෙසින් හඳුන්වයි. මෙකී සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලය ඝර්ෂණ බලය සඳහා ගත හැකි උපරිම අගය ද වේ.

              පෘෂ්ඨ දෙක අතර ක්‍රියා කරන්නා වූ ස්ථිතික ඝර්ෂණ බලය සෑම විටම සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලයට සමාන හෝ කුඩා අගයක් ගනී .සීමාකාරී අවස්ථාවේ දී ඝර්ෂණ බලය පෘෂ්ඨ දෙක අතර පවතින අභිලම්භ ප්‍රතික්‍රියාවට අනුලෝම ව සමානුපාතික වේ.සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලය (F*) පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැකිය.

                         F* = μR

මෙහි μ යනු සමානුපාතික නියතය වේ .එම සමානුපාතික නියතය සලකනු ලබන්නා වූ පෘෂ්ඨ දෙකෙහි ස්වාභාවය මත පමණක් රඳා පවතින නියතයක් වන අතර මෙය සලකනු ලබන පෘෂ්ඨ දෙක සඳහා ස්ථිතික ඝර්ෂණ සංගුණකය ලෙසින් හඳුන්වනු ලැබේ . ප්‍රායෝගික ව භාවිත වන පරිදි පෘෂ්ඨ දෙකක් සඳහා ස්ථිතික ඝර්ෂණ සංගුණකය 0 ත් 1 ත් අතර අගයක් ගනී . පද්ධතිය සීමාකාරී අවස්ථාවේ පවතින විට තුලා තැටියට තවත් කුඩා සිකන්ධයක් හෝ එකතු කළ විට කුට්ටිය මේසය මත චලිත වීමට පටන් ගනී . මෙම අවස්ථාවේදී මේසය මගින් කුට්ටය මත ප්‍රතිරෝධී ඝර්ෂණ බලයක් ක්‍රියාත්මක කරයි. මෙම බලය ගතික ඝර්ෂණ බලයක් ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි . ගතික ඝර්ෂණ බලයෙහි විශාලත්වය සෑම විටම වස්තුවෙහි පහළ පෘෂ්ඨය හා මේසයේ පෘෂ්ඨය අතර ඇතිවන්නා වූ සීමාකාරී ඝර්ෂණ බලයෙහි විශාලත්වයට වඩා කුඩා අගයක් ගනී .

              පෘෂ්ඨ දෙකක් අතර ක්‍රියා කරන ගතික ඝර්ෂණ බලය එම පෘෂ්ඨ දෙක අතර ක්‍රියා කරන්නා වූ අභිලම්භ ප්‍රතික්‍රියාවට අනුලෝම ව සමානුපාතික වේ .

         ගතික ඝර්ෂණ බලය පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් සොයා ගත හැකි වේ .

                          F = μR

                               මෙහි μ සලකනු ලබන්නා වූ පෘෂ්ඨ දෙකෙහි ස්වාභාවය මත පමණක් රඳා පවතින නියතයක් වන අතර මෙය සලකනු ලබන පෘෂ්ඨ දෙක සඳහා ගතික ඝර්ෂණ සංගුණකය ලෙසින් හඳුන්වනු ලැබේ . සලකනු ලබන්නා වූ යම් පෘෂ්ඨ දෙකක් සඳහා ගතික ඝර්ෂණ සංගුණකයේ විශාලත්වය එම පෘෂ්ඨ දෙක අතර ඇතිවන්නා වූ ස්ථිතික ඝර්ෂණ සංගුණකයෙ හි විශාලත්වයට වඩා කුඩා අගයක් ගනී.

                          ඝර්ෂණ බලය ස්පර්ශ වර්ගඵලය මත රඳා නොපවතී.

 

 


ලිපිය නිර්මාණය කලේ,
C
Charith Janaka


MEMBER

අදාල තවත් ලිපි,



Charith Janaka

උසස්පෙළ භෞතික විද්‍යාව

අනෙකුත් ලිපි