ხახუნი (მექანიკური წინაღობა)

NPLG Wiki Dictionaries გვერდიდან
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება

ხახუნიმექანიკური წინაღობა, რომელიც წარმოიშობა ორი ურთიერთშემხები სხეულის შეხების ზედაპირზე მათი ფარდობითი გადაადგილების დროს. წინაღობის ძალას ხახუნის ძალას უწოდებენ; იგი მიმართულია მოცემული სხეულის გადაადგილების საპირისპიროდ.

დიდი ხანია ცნობილი იყო, რომ სხეულზე ძალის მოქმედება დამოკიდებულია არა მარტო ძალის სიდიდეზე და სხეულის წონაზე, არამედ მოძრაობისადმი წინაღობაზეც, კერძოდ, ხახუნის ძალაზე. ხახუნის ძალებს ყურადღება პირველად მიაქცია ლეონარდო და ვინჩიმ, რომელიც თვლიდა, რომ ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე ხახუნის ძალა უდრის მოძრავი სხეულის წონის 25%-ს. შემდგომი კვლევა ჩაატარეს ამონტონმა და კულონმა. ამ კვლევის შედეგად კულონმა დაადგინა სრიალის ხახუნის კანონი.

ხახუნის ძალის წარმოშობა, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია შემხები სხეულების ზედაპირების სიმქისით, აგრეთვე სხეულების მოლეკულური შეჭიდულობით. ამიტომ ცხადია, ხახუნის ძალა ეწინააღმდეგება სხეულების ერთმანეთზე გადაადგილებას.

განასხვავებენ:

ა) მშრალ ხახუნს (შემზეთავი ნივთიერება არ არსებობს),
ბ) ზღვრულ ხახუნს (შემხები ზედაპირები დაფარულია შემზეთავი ნივთიერების თხელი ფენით),
გ) თხევად ხახუნს (შემხები ზედაპირები განცალკევებულია შემზეთავი ნივთიერების ფენით).

მყარი სხეულის მექანიკაში განასხვავებენ სრიალის, გორვის და ტრიალის ხახუნს. ზოგჯერ სრიალის ხახუნს უწოდებენ პირველი გვარის ხახუნს, ხოლო გორვის ხახუნს – მეორე გვარის ხახუნს.

განასხვავებენ სრიალის ხახუნს სხეულის უძრაობისას (წონასწორობისას) და მოძრაობისას, როდესაც ერთი სხეული მოძრაობს მეორე სხეულის ზედაპირზე რაიმე ფარდობითი სიჩქარით.

სრიალისადმი წინაღობის ძალის უდიდეს მნიშვნელობას (Tmax), რომელსაც იგი აღწევს წონასწორობის ზღვრულ მდგომარეობაში (სრიალის დაწყების წინ), ეწოდება სტატიკური ხახუნის ძალა, ანუ უძრაობის ხახუნის ძალა.

თუ ხახუნის ძალა ანელებს ერთი სხეულის მოძრაობას მეორე სხეულის ზედაპირზე, მაშინ მას ეწოდება დინამიკური ხახუნის ძალა, ანუ მოძრაობის ხახუნის ძალა.

სტატიკური ხახუნის ძალის უდიდესი (მაქსიმალური Tmax) სიდიდე პროპორციულია ერთი სხეულის მეორე სხეულზე ნორმალური (N) წნევისა: Tmax = fსტN. აქ fსტპროპორციულობის კოეფიციენტია, მას სრიალის ხახუნის სტატიკური კოეფიციენტი ეწოდება.

ანალოგიური ფორმულით განისაზღვრება სრიალის დინამიკური ხახუნის ძალა: Tდინ = f დინN. აქ fდინ – სრიალის ხახუნის დინამიკური კოეფიციენტია. ცდებით დადგენილია: fდინ < fსტ.

უძრაობის დროს ხახუნის ძალა დამოკიდებულია მხოლოდ სხეულზე მოქმედ აქტიურ ძალებზე. ხახუნის კოეფიციენტი f არ არის დამოკიდებული სხეულისა და საყრდენი ზედაპირის ურთიერთ შეხების ფართობზე. იგი დამოკიდებულია სხეულისა და შემხები ზედაპირის შემადგენელ ნივთიერებაზე, მათი დამუშავების ხასიათზე, სველია თუ მშრალი, როგორია ტემპერატურა და სხვ. ხახუნის კოეფიციენტი f განისაზღვრება ცდის საშუალებით; იგი უგანზომილებო სიდიდეა.

გორვის ხახუნი ეწოდება წინააღმდეგობას, რომელიც წარმოიქმნება ერთი სხეულის მეორე სხეულის ზედაპირზე გორვისას. მაგალითად, თუ P წონის ცილინდრი გორავს უძრავ ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე, მაშინ მათი ზედაპირების შეხების არეში სიბრტყის და თვით ცილინდრის დეფორმაციის შედეგად შეხება ხდება გარკვეულ წირზე, რომლის გასწვრივ ცილინდრზე მოქმედებენ განაწილებული რეაქციის ძალები. მათი ტოლქმედი Xaxuni001.png ძალა სიმძიმის Xaxuni003.png ძალასთან ერთად ქმნის (Xaxuni005.png) წყვილძალას, რომელიც ეწინააღმდეგება ცილინდრის გორვას. ამ წყვილძალას ეწოდება გორვის ხახუნის წყვილძალა, ხოლო მის მომენტს – გორვის ხახუნის მომენტი (L). ამ მომენტის უდიდესი მნიშვნელობა (Lmax) პროპორციულია ნორმალური (Xaxuni001.png) წნევისა და არ არის დამოკიდებული გორვის სიჩქარეზე: Lmax = δ∙N.

აქ δ – გორვის ხახუნის კოეფიციენტია, რომელიც წარმოადგენს გორვის ხახუნის წყვილძალის მხარს (δ განიზომება სიგრძის ერთეულში).

გორვისა და სრიალის ხახუნის კანონი მართებულია მცირე ნორმალური წნევისათვის და არც თუ ადვილად დეფორმირებადი მასალის სხეულებისათვის. ამიტომ ამ მასალებს თვლიან აბსოლუტურად მყარ სხეულებად.


წყარო

მათემატიკის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

პირადი ხელსაწყოები
სახელთა სივრცე

ვარიანტები
მოქმედებები
ნავიგაცია
ხელსაწყოები