परिभाषा:-
घर्षण बल वह बल है जो किसी वस्तु की सतह पर दूसरी वस्तु के संपर्क में आने पर उसकी गति का विरोध करता है। यह बल वस्तु की गति को रोकने या धीमा करने का कार्य करता है।
घर्षण बल (Frictional Force) कैसे उत्पन्न होता है?
जब दो सतहें आपस में संपर्क करती हैं, तो उनकी खुरदुरापन (roughness) और सतह के अणुओं के बीच के परस्पर आकर्षण के कारण घर्षण बल उत्पन्न होता है।
घर्षण बल (Frictional Force) के प्रकार:-
घर्षण बल (Frictional Force) के 3 प्रकार होते हैं |
- स्थैतिक घर्षण बल (Static Frictional Force) :-
- सीमान्त घर्षण बल (Limiting Frictional Force):-
- गतिक घर्षण बल (Kinetic Frictional Force):-
स्थैतिक घर्षण बल (Static Frictional Force) :-
जब किसी वस्तु को दूसरी वस्तु के तल पर खिसकाने का प्रयास किया जाता है, लेकिन वह वस्तु गति की अवस्था में नहीं आती, तब उनके बीच जो घर्षण बल कार्य करता है, उसे स्थैतिक घर्षण बल कहते हैं।
यह एक समायोजित बल होता है, जो आरोपित बल के साथ बढ़ता है।
जब तक आरोपित बल वस्तु को गति में नहीं लाता, तब तक स्थैतिक घर्षण बल भी बढ़ता रहता है।
(बल (f8 ) = u8 R)
- यहाँ, u8 = स्थैतिक घर्षण बल का गुणांक
- R = प्रतिक्रिया बल
- यदि घर्पण कोण θ हो, तब स्थैतिक घर्षण गुणांक u8 = tan θ
सीमान्त घर्षण बल (Limiting Frictional Force):-
जब किसी वस्तु पर लगाया गया बल धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है, तो स्थैतिक घर्षण बल भी साथ-साथ बढ़ता है।
स्थैतिक घर्षण बल का अधिकतम मान, जिससे वस्तु गति करना शुरू करती है, सीमान्त घर्षण बल कहलाता है।
सीमान्त घर्षण बल का सूत्र:–
(ft = ut R)
- जहाँ, ut = सीमान्त घर्षण गुणांक
- R = अभिलम्ब प्रतिक्रिया
गतिक घर्षण बल (Kinetic Frictional Force):-
जब एक वस्तु दूसरी वस्तु की सतह पर गति कर रही होती है, तो उनकी आपेक्षिक गति का विरोध करने वाला बल गतिक घर्षण बल कहलाता है।
यह बल स्थिर नहीं रहता, बल्कि वस्तु की गति के दौरान लगने वाला होता है।
गतिक घर्षण बल का सूत्र:-
(fk = uk N)
- जहाँ, uk = गतिक घर्षण गुणांक
- R = अभिलम्ब प्रतिक्रिया
विशेषताएँ:-
- गतिक घर्षण बल हमेशा गति के विपरीत दिशा में कार्य करता है।
- यह स्थैतिक घर्षण बल से कम होता है।
- यह संपर्क तलों की प्रकृति पर निर्भर करता है।
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गतिक घर्षण बल कितने प्रकार का होता है?
गतिक घर्षण बल 2 प्रकार का होता है
- लोटनिक घर्षण बल (Rolling Frictional Force):-
- सर्पी घर्षण बल (Sliding Frictional Force):-
लोटनिक घर्षण बल (Rolling Frictional Force)
जब कोई वस्तु किसी सतह पर लुढ़कती है, तो उस वस्तु और सतह के बीच जो घर्षण बल उत्पन्न होता है, उसे लोटनिक घर्षण बल कहते हैं।
विशेषताएँ:-
- लोटनिक घर्षण बल वस्तु की गति को धीमा करता है।
- यह घर्षण बल स्थैतिक घर्षण या गतिक घर्षण बल की तुलना में बहुत कम होता है।
- लुढ़कने वाले पहिए या गोलाकार वस्तुओं में यह बल उपयोगी होता है।
सर्पी घर्षण बल (Sliding Frictional Force):-
जब कोई वस्तु किसी सतह पर सरकती है, तो सरकने वाली वस्तु और उस सतह के बीच जो घर्षण बल उत्पन्न होता है, उसे सर्पी घर्षण बल कहते हैं।
विशेषताएँ:-
- सर्पी घर्षण बल सतह और वस्तु की गति का विरोध करता है।
- यह हमेशा लोटनिक घर्षण बल से अधिक होता है।