विषय

• कदम बढ़ाने के लिए
• विधि 1 की 2: एक मोटा सतह बनाना
• विधि 2 की 2: तरल या गैस में प्रतिरोध बढ़ाएं
• चेतावनी

क्या आपने कभी सोचा है कि जब आप उन्हें जल्दी से एक साथ रगड़ते हैं तो आपके हाथ क्यों गर्म हो जाते हैं या आप वास्तव में एक साथ दो डंडे रगड़कर आग क्यों लगा सकते हैं? जवाब है घर्षण! जब दो सतहें एक दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं, तो वे सूक्ष्म स्तर पर एक दूसरे के आंदोलन का प्रतिकार करेंगे। यह प्रतिरोध गर्मी के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करेगा, जिसका उपयोग आप अपने हाथों को गर्म करने, आग बनाने आदि के लिए कर सकते हैं। जितना अधिक घर्षण होगा, उतनी ही अधिक ऊर्जा जारी होगी, इसलिए जानते हैं कि दो चलने वाले लोगों के बीच घर्षण कैसे बढ़ाया जाए। एक यांत्रिक प्रणाली में भागों मूल रूप से आपको बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करने का अवसर देता है!

कदम बढ़ाने के लिए

विधि 1 की 2: एक मोटा सतह बनाना

1. अधिक "रफ" या चिपचिपा संपर्क बिंदु बनाएं। जब दो सामग्रियां स्लाइड करती हैं या एक दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं, तो तीन चीजें हो सकती हैं: सतह पर छोटे कोने, दरारें और अनियमितताएं पकड़ी जा सकती हैं; आंदोलन की प्रतिक्रिया में एक या दोनों सतहें ख़राब हो सकती हैं; और, अंततः, किसी भी सतह में परमाणु एक दूसरे के साथ बातचीत करना शुरू कर सकते हैं। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, ये तीनों एक ही काम करते हैं: घर्षण पैदा करना। घर्षण (सैंडपापर), अपरूप (रबड़ की तरह), या टैकी (गोंद, आदि) जैसी सतहों को बाहर निकालना घर्षण बढ़ाने का एक आसान तरीका है।
   • तकनीकी पाठ्यपुस्तकों और इसी तरह के संसाधन बढ़ते हुए घर्षण के लिए उपयोग करने के लिए सामग्री का चयन करने में महान सहायक हो सकते हैं। अधिकांश मानक निर्माण सामग्री में एक ज्ञात "गुणांक का घर्षण" होता है - अर्थात, अन्य सतहों के साथ घर्षण कितना उत्पन्न होता है, इसका एक उपाय है। केवल कुछ ज्ञात सामग्रियों के लिए घर्षण के गुणांक नीचे सूचीबद्ध हैं (एक उच्च मूल्य एक उच्च घर्षण को इंगित करता है):
   • एल्यूमीनियम पर एल्यूमीनियम: 0.34
   • लकड़ी पर लकड़ी: 0.129
   • रबर पर सूखा कंक्रीट: 0.6-0.85
   • रबर पर गीला कंक्रीट: 0.45-0.75
   • बर्फ पर बर्फ: 0.01
2. दो सतहों को एक साथ जोर से दबाएं। भौतिकी में एक मूल परिभाषा में कहा गया है कि किसी वस्तु का घर्षण सामान्य बल के समानुपाती होता है (हमारे उद्देश्य के लिए यह बल उस के बराबर होता है जिसके साथ वस्तु दूसरे के खिलाफ धकेलती है)। इसका मतलब है कि यदि सतहों को एक साथ और अधिक बल के साथ धकेल दिया जाए तो दो सतहों के बीच घर्षण को बढ़ाया जा सकता है।
   • यदि आपने कभी ब्रेक डिस्क का उपयोग किया है (उदाहरण के लिए, कार या साइकिल पर) तो आपने इस सिद्धांत को कार्रवाई में देखा है। इस मामले में, ब्रेक को दबाकर, पहियों से जुड़ी धातु की डिस्क के खिलाफ घर्षण पैदा करने वाले ब्लॉकों का एक सेट धकेल दिया जाता है। आप जितनी जोर से ब्रेक दबाएंगे, डिस्क के खिलाफ ब्लॉक को उतना ही दबाया जाएगा और अधिक घर्षण होगा। यह आपको वाहन को जल्दी से रोकने की अनुमति देता है, लेकिन बहुत अधिक गर्मी भी जारी करता है, यही कारण है कि ब्रेकिंग सिस्टम अक्सर भारी ब्रेकिंग के बाद बहुत गर्म होते हैं।
3. किसी भी रिश्तेदार आंदोलन बंद करो। इसका मतलब है कि अगर एक सतह दूसरे के सापेक्ष चलती है, तो आप इसे रोकते हैं। अब तक हमने इस पर ध्यान केंद्रित किया है गतिशील (या "स्लाइडिंग") घर्षण - वह घर्षण जो तब होता है जब दो वस्तुएं या सतह एक दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं। वास्तव में, घर्षण का यह रूप अलग है स्थिर घर्षण - वह घर्षण जो तब होता है जब कोई वस्तु किसी अन्य वस्तु के विरुद्ध गति करने लगती है। संक्षेप में, दो वस्तुओं के बीच घर्षण तब सबसे बड़ा होता है जब वे एक-दूसरे के खिलाफ चलना शुरू करते हैं। एक बार जब वे गति में होते हैं, तो घर्षण कम हो जाता है। यह एक कारण है कि इसे रखने की तुलना में भारी वस्तु को ले जाना मुश्किल है।
   • स्थैतिक और गतिशील घर्षण के बीच अंतर का निरीक्षण करने के लिए, निम्नलिखित सरल प्रयोग का प्रयास करें: अपने घर में एक चिकनी फर्श पर एक कुर्सी या अन्य फर्नीचर का टुकड़ा रखें (गलीचा या कालीन पर नहीं)। सुनिश्चित करें कि फर्नीचर के तल पर कोई सुरक्षात्मक "स्टड" या किसी अन्य प्रकार की सामग्री नहीं है जो फर्श पर स्लाइड करना आसान बना देगा। फर्नीचर की कोशिश करो केवल इतना जोर से धक्का देना कि वह हिलने लगे। आपको ध्यान देना चाहिए कि एक बार जब फर्नीचर हिलना शुरू हो जाता है, तो तुरंत धक्का देना बहुत आसान हो जाता है। इसका कारण यह है कि फर्नीचर और फर्श के बीच गतिशील घर्षण स्थिर घर्षण से छोटा होता है।
4. सतहों के बीच से तरल पदार्थ निकालें। तरल पदार्थ जैसे तेल, ग्रीस, पेट्रोलियम जेली आदि वस्तुओं और सतहों के बीच घर्षण को काफी कम कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि दो ठोस पदार्थों के बीच घर्षण आमतौर पर ठोस और बीच में तरल पदार्थ की तुलना में बहुत अधिक होता है। घर्षण को बढ़ाने के लिए, आप समीकरण से सभी संभव तरल पदार्थ ले सकते हैं, केवल "सूखी" भागों में घर्षण पैदा करता है।
   • निम्नलिखित सरल प्रयोग करके देखें कि तरल पदार्थ किस हद तक घर्षण को कम कर सकते हैं, इसका अंदाजा लगाने के लिए: यदि वे ठंडे हैं तो अपने हाथों को एक साथ रगड़ें और आप उन्हें गर्म करना चाहते हैं। आपको तुरंत ध्यान देना चाहिए कि वे रगड़ से गर्म हो रहे हैं। फिर अपनी हथेलियों पर उचित मात्रा में लोशन लगाएं और फिर से वैसा ही करने की कोशिश करें। न केवल अपने हाथों को जल्दी से एक साथ रगड़ना आसान होना चाहिए, बल्कि आप यह भी देखेंगे कि वे कम गर्म होते हैं।
5. रपट घर्षण बनाने के लिए पहियों या वाहक निकालें। पहियों, वाहक और अन्य "रोलिंग" वस्तुओं को रोलिंग घर्षण नामक एक विशेष प्रकार के घर्षण का अनुभव होता है। यह घर्षण जमीन पर एक ही वस्तु को फिसलने से उत्पन्न घर्षण से लगभग हमेशा कम होता है। - यही कारण है कि ये वस्तुएं लुढ़कती हैं, न कि जमीन पर स्लाइड करती हैं। एक यांत्रिक प्रणाली में घर्षण को बढ़ाने के लिए, आप पहियों, वाहक, आदि को हटा सकते हैं ताकि भागों एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करें, रोल न करें।
   • उदाहरण के लिए, एक गाड़ी में जमीन के ऊपर भारी वजन खींचने के बीच का अंतर बनाम गाड़ी में बराबर वजन। एक वैगन में पहिए होते हैं, इसलिए एक गाड़ी से खींचना आसान होता है, जो बहुत फिसलने वाले घर्षण पैदा करते हुए जमीन के साथ बहती है।
6. चिपचिपापन बढ़ाएँ। ठोस वस्तुएं केवल वे चीजें नहीं हैं जो घर्षण पैदा कर सकती हैं। तरल पदार्थ (तरल पदार्थ और गैसें जैसे पानी और हवा, क्रमशः) भी घर्षण पैदा कर सकते हैं। घर्षण की मात्रा जो एक तरल उत्पन्न करती है जब वह एक ठोस अतीत में बहती है तो कई कारकों पर निर्भर करती है। नियंत्रण करने के लिए सबसे आसान में से एक चिपचिपापन है - यही वह है जिसे आमतौर पर "मोटाई" के रूप में जाना जाता है। सामान्य तौर पर, एक उच्च चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ (जो "मोटी", "चिपचिपा", आदि) होते हैं, वे तरल पदार्थ की तुलना में अधिक घर्षण का कारण बनेंगे जो कम चिपचिपे होते हैं (वे "चिकनी" और "तरल" हैं)।
   • उदाहरण के लिए, प्रयास में अंतर पर विचार करें जब आपको एक पुआल के माध्यम से पानी को उड़ाने के लिए एक पुआल के माध्यम से शहद उड़ाना होगा। पानी बहुत चिपचिपा नहीं है और भूसे के माध्यम से आसानी से चलेगा। हनी एक भूसे के माध्यम से उड़ाने के लिए बहुत अधिक कठिन है। ऐसा इसलिए है क्योंकि शहद की उच्च चिपचिपाहट बहुत अधिक प्रतिरोध उत्पन्न करती है और इस तरह घर्षण जब इसे एक संकीर्ण ट्यूब जैसे कि एक पुआल के माध्यम से उड़ाया जाता है।

विधि 2 की 2: तरल या गैस में प्रतिरोध बढ़ाएं

1. तरल की चिपचिपाहट बढ़ाएं। वह माध्यम जिससे कोई वस्तु यात्रा करती है, उस वस्तु पर एक बल लगाता है, जो कि समग्र रूप से वस्तु पर घर्षण बल को रद्द करने का प्रयास करता है। सघन एक तरल है (और इसलिए अधिक चिपचिपा), धीमी वस्तु किसी दिए गए बल के प्रभाव में उस तरल के माध्यम से आगे बढ़ेगी। उदाहरण के लिए: एक संगमरमर पानी की तुलना में हवा के माध्यम से और सिरप के माध्यम से तेजी से पानी के माध्यम से गिर जाएगा।
   • अधिकांश तरल पदार्थों का चिपचिपापन तापमान को कम करके बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए: एक संगमरमर ठंडे तापमान के माध्यम से धीमी गति से गिरता है, कमरे के तापमान पर सिरप के माध्यम से।
2. हवा के संपर्क में आने वाले क्षेत्र को बढ़ाएं। जैसा कि ऊपर संकेत दिया गया है, पानी और हवा जैसे तरल पदार्थ घर्षण पैदा कर सकते हैं जब वे पिछले ठोस प्रवाह करते हैं। तरल पदार्थ के माध्यम से चलते समय किसी वस्तु द्वारा अनुभव की जाने वाली घर्षण बल को प्रतिरोध कहा जाता है (माध्यम पर निर्भर करता है, इसे "वायु प्रतिरोध", "जल प्रतिरोध", आदि भी कहा जाता है)। प्रतिरोध के गुणों में से एक यह है कि एक वस्तु। एक बड़े क्रॉस-सेक्शन के साथ- जो कि एक अधिक प्रोफ़ाइल वाली एक वस्तु है, क्योंकि यह द्रव के माध्यम से चलती है - अधिक प्रतिरोध का अनुभव करती है। इससे तरल को धकेलने के लिए अधिक सतह मिलती है, जो वस्तु पर घर्षण को बढ़ाता है क्योंकि यह इसके माध्यम से आगे बढ़ता है।
   • मान लीजिए कि एक कंकड़ और कागज की एक शीट का वजन एक ग्राम होता है। यदि हम दोनों को एक ही समय में गिरने देते हैं, तो कंकड़ सीधे नीचे गिर जाएगा जबकि कागज की चादर धीरे-धीरे नीचे गिर जाएगी। यह वह जगह है जहां आप हवा के प्रतिरोध को देखते हैं - हवा कागज बनाने वाली बड़ी, चौड़ी सतह के खिलाफ धक्का देती है और कागज कंकड़ की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे नीचे गिरता है, जिसमें अपेक्षाकृत संकीर्ण क्रॉस-सेक्शन होता है।
3. अधिक प्रतिरोध के साथ एक आकार चुनें। यद्यपि किसी वस्तु का क्रॉस-सेक्शन एक अच्छा है आम रोकनेवाला के आकार का एक संकेत है, वास्तविकता में रोकनेवाला गणना बहुत अधिक जटिल है। विभिन्न आकृतियाँ उन तरल पदार्थों में अलग-अलग तरीकों से व्यवहार करती हैं जिनसे वे गुजरती हैं - इसका मतलब है कि कुछ आकृतियाँ (जैसे फ्लैट प्लेट) एक ही सामग्री से बने अन्य (जैसे गोले) की तुलना में अधिक प्रतिरोधी हैं। क्योंकि वायु प्रतिरोध के सापेक्ष परिमाण के माप को "ड्रैग गुणांक" भी कहा जाता है, इसलिए कहा जाता है कि बड़े वायु प्रतिरोध वाले आकृतियों में उच्च ड्रैग गुणांक होता है।
   • उदाहरण के लिए, एक हवाई जहाज के पंखों पर विचार करें। हवाई जहाज के एक विशिष्ट पंख के आकार को कहा जाता है एयरफ़िल। यह चिकनी, संकीर्ण और गोल आकृति हवा के माध्यम से आसानी से चलती है। ड्रैग गुणांक बहुत कम है - 0.45। दूसरी ओर, आप कल्पना कर सकते हैं कि एक पंख के पास तेज कोण हैं, ब्लॉक-आकार का है या प्रिज्म जैसा दिखता है। ये पंख बहुत अधिक घर्षण उत्पन्न करते हैं क्योंकि ये उड़ान में बहुत अधिक प्रतिरोध उत्पन्न करते हैं। प्राइम्स में विंग प्रोफाइल की तुलना में अधिक ड्रैग गुणांक होता है - लगभग 1.14।
4. वस्तु को कम सुव्यवस्थित करें। विभिन्न आकृतियों के विभिन्न ड्रैग गुणांक से संबंधित एक और घटना यह है कि बड़े, अधिक वर्गाकार "फेयरिंग" वाली वस्तुएं आम तौर पर अन्य वस्तुओं की तुलना में अधिक ड्रैग उत्पन्न करती हैं। इन वस्तुओं में खुरदरी, सीधी रेखाएँ होती हैं और आमतौर पर पीछे की ओर संकीर्ण नहीं होती हैं। दूसरी ओर, सुव्यवस्थित वस्तुएं अक्सर अधिक गोल और पीछे की ओर टेपर होती हैं - जैसे मछली का शरीर।
   • उदाहरण के लिए, जिस तरह से आज से दशकों पहले औसत पारिवारिक कार को डिजाइन किया गया था। अतीत में, कारें बहुत अधिक अवरुद्ध थीं और बहुत अधिक सीधी और आयताकार लाइनें थीं। आज, अधिकांश पारिवारिक कारें बहुत अधिक सुव्यवस्थित हैं और काफी हद तक, नरम रूप से गोल हैं। यह उद्देश्य से किया जाता है - एक सुव्यवस्थित आकार का मतलब है कि एक कार कम खींचें का अनुभव करती है, जिससे कार को स्थानांतरित करने के लिए इंजन का प्रयास कम हो जाता है (और गैस लाभ कम हो जाता है)।
5. ऐसी सामग्री का उपयोग करें जो कम हवा को गुजरने देती है। कुछ सामग्री तरल पदार्थ और गैसों से गुजरने की अनुमति देती हैं। दूसरे शब्दों में, तरल के माध्यम से गुजरने के लिए छेद हैं। यह सुनिश्चित करता है कि जिस वस्तु के खिलाफ तरल जोर दे रहा है उसकी सतह छोटी हो जाती है, इसलिए प्रतिरोध कम होता है।यदि छेद सूक्ष्म हैं - तो भी यह संपत्ति वैध रहती है - जब तक कि छेद तरल / वायु को पारित करने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त बड़े होते हैं, प्रतिरोध कम हो जाएगा। यही कारण है कि पैराशूट, जो बहुत अधिक वायु प्रतिरोध उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और जिससे किसी या किसी चीज़ के गिरने की गति कम हो जाती है, मजबूत, हल्के रेशम या नायलॉन से बने होते हैं, न कि कपास या कॉफी फिल्टर से।
   • कार्रवाई में इस संपत्ति का एक उदाहरण देने के लिए, इसके बारे में सोचें कि पिंग पोंग बैट क्या होता है जब आप इसमें कुछ छेद ड्रिल करते हैं। इसके बाद पैडल को जल्दी हिलाना ज्यादा आसान हो जाता है। छेद पैडल को घुमाते समय हवा को गुजरने देते हैं, जिससे प्रतिरोध कम हो जाता है और पैडल तेजी से चलने की अनुमति देता है।
6. ऑब्जेक्ट की गति बढ़ाएं। अंत में, किसी वस्तु के आकार की परवाह किए बिना या वह कितनी पारगम्य सामग्री से बनी है, इसका सामना करने वाला प्रतिरोध हमेशा तेजी से बढ़ने के साथ बढ़ता जाएगा। एक वस्तु जितनी तेजी से चलती है, उतना ही अधिक तरल को स्थानांतरित करना होगा, जो बदले में प्रतिरोध को बढ़ाता है। बहुत अधिक गति से गति करने वाली वस्तुएँ उच्च प्रतिरोध के कारण बहुत अधिक घर्षण का अनुभव कर सकती हैं, इसलिए इन वस्तुओं को आमतौर पर वहाँ सुव्यवस्थित किया जाएगा अन्यथा वे प्रतिरोध के बल के कारण गिर जाएँगी।
   • शीत युद्ध के दौरान निर्मित प्रायोगिक जासूस विमान लॉकहीड एसआर -71 "ब्लैकबर्ड" पर विचार करें। ब्लैकबर्ड, जो मच 3.2 से अधिक की गति से उड़ सकता है, ने अपने तेज प्रवाह के बावजूद उन उच्च गति से अत्यधिक प्रतिरोध का सामना किया - उड़ान के दौरान हवा से घर्षण से उत्पन्न गर्मी के कारण विमान के धातु के धड़ का विस्तार करने के लिए पर्याप्त। ।

चेतावनी

• अत्यधिक उच्च घर्षण गर्मी के रूप में बहुत अधिक ऊर्जा जारी कर सकता है! उदाहरण के लिए, आप वास्तव में अपनी कार के ब्रेक पैड को ठीक से छूना नहीं चाहते हैं, जब आप ब्रेक को जोर से मारते हैं!
• किसी द्रव के माध्यम से खींचे जाने पर छोड़ी गई महान शक्तियां उस वस्तु को संरचनात्मक नुकसान पहुंचा सकती हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप एक स्पीडबोट को घुमाने के दौरान प्लाइवुड के पतले टुकड़े के सपाट हिस्से को पानी में डालते हैं, तो संभावना है कि यह कतरनों से फट जाएगा।