FORCAT E FRKIMIT Kur nj trup rrshqet mbi

FORCAT E FËRKIMIT

Kur një trup rrëshqet mbi tjetrin, gjithmonë ndërmjet tyre paraqiten forca të fërkimit që i kundërshtohen lëvizjes. E njohur është se dy sipërfaqe prej materiali të njëjtë tregojnë fërkim më të madh sesa sipërfaqe prej materialeve të ndryshëm. Kjo është një nga shkaqet përse shtretërit e makinave shpesh bëhen prej metali, për shembull bronze, derisa pjesët e tyre rrotullues janë ndërtuar prej metali tjetër, për shembull prej çeliku. Eksperimentet kanë treguar se trupi që të fi llojë të rrëshqet, nevojitet forcë më e madhe nga ajo që është e nevojshme për ta mbajtur në lëvizje. Me fjalë të tjera, fërkimi statik, i cili quhet edhe fërkim fi llestar, është më i madh se fërkimi gjatë lëvizjes (fërkim kinetik). Kur trupi do të fi llojë të lëvizë, forca e fërkimit gjatë rrëshqitjes vetëm pak zmadhohet me zmadhimin e shpejtësisë, ndërsa pastaj bëhet konstant. Përfundim i përgjithshëm është se gjithkund ku ka lëvizje ekziston fërkim. Fërkimi paraqitet si fërkim gjatë rrëshqitjes dhe fërkim gjatë rrokullisjes. Fërkimi gjatë rrëshqitjes dhe rrokullisjes paraqitet gjatë lëvizjes së trupave të ngurtë. Në fi g. 3. 13. është treguar eksperiment që do ta na mundësojë ta përcaktojmë madhësinë e fërkimit gjatë rrëshqitjes. Fig. 3. 13. Fërkimi gjatë rrëshqitjes është proporcionale me forcën normale me të cilën sipërfaqet veprojnë reciprokisht njëra në tjetrën dhe nuk varet prej sipërfaqes së saj prekëse.

Në fi g. 3. 13(a) është treguar trup i drurit me masë 500 g, i cili është tërhequr nëpër rrafshinë me shpejtësi konstante prej peshës G të peshojës me masë 100 g. Shfrytëzimi i vlerës së këtillë për forcë tërheqëse është vërtetuar me kryerje të më shumë provave dhe ngarkimi i peshojave me masa të ndryshme. Peshojë me masë më të madhe prej 100 g do ta përshpejtonte lëvizjen e trupit, derisa masë më e vogël prej 100 g nuk do ta lëvizë. Duke lëvizur me shpejtësi konstante, pesha G e peshojës është në baraspeshë me forcën e fërkimit gjatë rrëshqitjes F. Pastaj në trupin është shtuar edhe një trup i njëjtë me masë 500 g, sikur në fi g. 3. 13(b). Forca e nevojshme për tërheqje të dy trupave me shpejtësi konstante fi tohet kur masa e peshojave të ngjitura arrin 200 g. Nëse shtohet trup i tretë, ndërsa pastaj edhe i katërti, për tërheqje të tyre do të jetë e nevojshme masë e peshojave prej 300 g dhe 400 g, përkatësisht. Prej këtyre rezultateve mund të realizohet përfundimi në vijim: Forca e fërkimit gjatë rrëshqitjes F 1 është drejtëproporcionale me forcën e përgjithshme që vepron në trupin teposhtë, d. m. th. Kjo gjithmonë ka drejtim të forca normale njëjtë me drejtimin e lëvizjes, ndërsa kah të kundërt (shiko fi g. 3. 9). Pastaj nëse mbi rrafshinë lihet vetëm një trup, por në pozitë tjetër, (fi g. 3. 13(ç)), pesha e peshojës me masë 100 g është e mjaftueshme për lëvizjen e saj me shpejtësi konstante. Prej këtyre eksperimenteve mund të sillet përfundimi në vijim: Forca e fërkimit gjatë rrëshqitjes nuk varet prej madhësisë së sipërfaqes prekëse ndërmjet trupit dhe bazës, por vetëm prej forcës së përgjithshme normale që vepron në atë (fi g. 3. 14).

Duke zbatuar konstantë të proporcionalitetit barazimi (3. 17) për forcën të fërkimit do ta fi tojë formën: ku μ paraqet koefi cient të fërkimit gjatë rrëshqitjes. Ky paraqet madhësi jodimensionale me vlera më të vogla se një. Fig. 3. 14. Forca e fërkimit gjithmonë ka drejtim të kundërt prej forcës tërheqëse F Shembulli 10. Çfarë force nevojitet për tërheqje të kutisë prej 60 kg nëpër dysheme dushku të lëmuar? Koefi cienti i fërkimit ndërmjet kutisë dhe dyshemesë arrin 0, 55. Zgjidhje: Forca normale Fn që vepron në dysheme është pesha e kutisë, d. m. th. Fn = 60 kg · 9, 81 m/s 2 = 588, 6 N. Me ndërrim në barazimin (3. 18), për forcën e fërkimit fi tohet vlera: Ft = 588, 6 N · 0, 55 = 323, 73 N. Zbatimi i forcës që është e nevojshme për rrëshqitje të një kutie të rëndë nëpër tokë, me forcën që është e nevojshme për lëvizje të kutisë së njëjtë të vendosur në rrota të vogla, tregon se fërkimi gjatë rrëshqitjes është shumë më i madh nga fërkimi gjatë rrotullimit. Për atë për automjete shfrytëzohen rrota, në vend të skive, ndërsa në disa makina shfrytëzohet shtretër rrokullisës në vend rrëshqitës 1. Prej çka varet forca e fërkimit dhe si është drejtimi i tij dhe kahu në raport të drejtimit dhe kahut të lëvizjes së trupit? 2. Arkë me masë 100 kg tërhiqet me forcë 98, 1 N nëpër dyshemenë e një shtëpize në bjeshkë. Sa është