Geseran ialah daya yang menentang pergerakan objek. Untuk menghentikan objek yang bergerak, daya mesti bertindak dalam arah yang bertentangan dengan arah gerakan. Sebagai contoh, jika anda menolak bola yang terletak di atas lantai, ia akan bergerak. Daya tolakan menggerakkannya ke tempat lain. Secara beransur-ansur bola menjadi perlahan dan berhenti bergerak. Daya yang menentang pergerakan objek dipanggil geseran. Dalam alam semula jadi dan dalam teknologi, terdapat sejumlah besar contoh penggunaan daya ini.
Jenis geseran
Terdapat pelbagai jenis geseran:
Bilah skate yang bergerak melintasi ais ialah contoh tergelincir. Semasa pemain skate bergerak di sekitar gelanggang, bahagian bawah skate menyentuh lantai. Punca geseran ialah sentuhan antara permukaan bilah dan ais. Berat objek dan jenis permukaan yang bergerak menentukanjumlah gelinciran (geseran) antara dua objek. Objek berat mengenakan lebih banyak tekanan pada permukaan yang digelincirkan, jadi akan terdapat lebih banyak geseran gelongsor. Oleh kerana geseran adalah disebabkan oleh daya tarikan antara permukaan objek, jumlah geseran bergantung pada bahan kedua-dua objek yang berinteraksi. Cuba meluncur di tasik yang licin dan anda akan mendapati ia lebih mudah daripada meluncur di jalan batu yang kasar
- Geseran rehat (kesepaduan) - daya yang berlaku antara 2 jasad yang bersentuhan dan menghalang berlakunya pergerakan. Sebagai contoh, untuk memindahkan almari, memalu paku atau mengikat tali kasut, anda perlu mengatasi daya lekatan. Terdapat banyak contoh geseran yang serupa dalam alam semula jadi dan teknologi.
- Apabila anda menunggang basikal, sentuhan antara roda dan jalan adalah contoh geseran bergolek. Apabila objek bergolek di atas permukaan, daya yang diperlukan untuk mengatasi geseran bergolek adalah lebih rendah daripada daya yang diperlukan untuk mengatasi gelongsor.
Geseran kinetik
Apabila anda menolak buku di atas meja dan ia bergerak pada jarak tertentu, ia mengalami geseran objek bergerak. Daya ini dikenali sebagai daya geseran kinetik. Ia bertindak pada satu permukaan yang lain apabila dua permukaan bergesel antara satu sama lain kerana satu atau kedua-dua permukaan bergerak. Jika anda meletakkan buku tambahan di atas buku pertama untuk meningkatkan daya biasa, daya geseran kinetik akan menjadimeningkat.
Terdapat formula berikut: Fgeseran=ΜFn. Daya geseran kinetik adalah sama dengan hasil darab pekali geseran kinetik dan daya normal. Terdapat hubungan linear antara kedua-dua daya ini. Pekali geseran kinetik mengaitkan daya geseran dengan daya normal. Oleh kerana ia adalah daya, unit untuk mengukurnya ialah Newton.
Geseran statik
Bayangkan anda cuba menolak sofa ke atas lantai. Anda menekannya dengan sedikit kekuatan, tetapi ia tidak bergerak. Daya geseran statik bertindak sebagai tindak balas kepada daya, dalam percubaan untuk menyebabkan pergerakan objek pegun. Jika tiada daya sedemikian pada objek, daya geseran statik adalah sifar. Jika ada daya yang cuba menyebabkan pergerakan, maka yang kedua akan meningkat kepada nilai maksimumnya sebelum ia diatasi, dan pergerakan akan bermula.
Formula untuk paparan ini: Fgeseran=ΜsFn. Daya geseran statik adalah kurang daripada atau sama dengan hasil darab pekali geseran statik Μ (s) dan daya normal F (n). Dalam contoh sofa, daya geseran statik maksimum mengimbangi daya orang yang menolaknya sehingga sofa mula bergerak.
Mengukur pekali geseran
Apakah yang menentukan daya geseran? Dalam alam semula jadi dan teknologi, bahan dari mana permukaan dibuat memainkan peranan tertentu. Sebagai contoh, bayangkan cuba bermain bola keranjang sambil memakai stokin dan bukannya kasut sukan. Ia mungkinmemburukkan lagi peluang anda untuk menang. Kasut membantu memberikan kuasa yang diperlukan untuk brek dan menukar arah dengan cepat semasa berlari di permukaan. Terdapat lebih banyak geseran antara kasut dan gelanggang bola keranjang daripada antara stoking dan lantai kayu yang digilap.
Pelbagai pekali menunjukkan betapa mudahnya satu objek boleh meluncur ke atas objek lain. Ukuran tepat mereka agak sensitif kepada keadaan permukaan dan ditentukan secara eksperimen. Permukaan basah berkelakuan sangat berbeza daripada permukaan kering.
Fizik: daya geseran dalam alam semula jadi dan teknologi
Anda mengalami geseran sepanjang masa dan anda pasti gembira kerana ia mungkin. Daya inilah yang membantu mengekalkan objek pegun di tempatnya, dan seseorang tidak jatuh apabila berjalan. Apakah geseran? Dalam alam semula jadi dan teknologi, contoh boleh didapati pada setiap langkah. Anda mungkin tidak menyedarinya, tetapi anda sudah biasa dengan kuasa ini. Ia berlaku dalam arah pergerakan yang bertentangan, dan kerana ini, ia adalah daya yang mempengaruhi pergerakan objek.
Apabila anda mengalihkan kotak melintasi lantai, geseran bekerja terhadap kotak dalam arah bertentangan dengan kotak. Semasa anda berjalan menuruni gunung, geseran bertindak terhadap pergerakan menurun anda. Apabila anda menekan brek di dalam kereta dan terus bergerak untuk seketika, geseran berfungsi melawan arah gelongsor anda, yang akhirnya membantu menghentikan gelinciran sepenuhnya.
Apabila dua objek "bergesekan" antara satu sama lain, daya ditetapkantarikan antara molekul objek, menyebabkan geseran. Dalam alam semula jadi dan teknologi, ia boleh berlaku antara hampir mana-mana fasa jirim - pepejal, cecair dan gas. Geseran berlaku antara dua objek, seperti kotak dan lantai, tetapi juga boleh berlaku antara ikan dan air di mana mereka berenang, dan objek jatuh di udara. Geseran akibat udara mempunyai nama khas: rintangan udara.
Peranan geseran dalam alam semula jadi, teknologi, kehidupan
Geseran adalah sebahagian daripada pengalaman manusia. Kami memerlukan daya tarikan untuk berjalan, berdiri, bekerja dan menunggang. Pada masa yang sama, kita memerlukan tenaga untuk mengatasi rintangan terhadap pergerakan, jadi terlalu banyak geseran memerlukan tenaga yang berlebihan untuk melakukan kerja, mengakibatkan ketidakcekapan. Pada abad ke-21, manusia sedang menghadapi cabaran berkembar iaitu kekurangan tenaga dan pemanasan global akibat pembakaran bahan api fosil. Oleh itu, keupayaan untuk mengawal geseran telah menjadi keutamaan dalam dunia hari ini. Walau bagaimanapun, masih ramai yang kurang memahami sifat asas geseran.
Geseran dalam alam semula jadi dan teknologi (fizik) sentiasa menjadi subjek rasa ingin tahu. Kajian intensif tentang asal usul kuasa ini bermula pada abad ke-16, berikutan kerja perintis Leonardo da Vinci. Walau bagaimanapun, kemajuan dalam memahami sifatnya adalah perlahan, dihalang oleh kekurangan instrumen untuk pengukuran yang tepat. Eksperimen bijak yang dijalankan oleh saintis Coulomb dan yang lain telah memberikan maklumat penting untuk meletakkan asas pemahaman. Bermula pada akhir 1800-an dan awalEnjin wap, lokomotif, dan kemudian kapal terbang muncul pada tahun 1900-an. Selain itu, penerokaan angkasa lepas memerlukan pemahaman yang jelas tentang geseran dan keupayaan untuk mengawalnya.
Kemajuan yang ketara dalam cara mengaplikasi dan mengawal geseran dalam teknologi alam semula jadi, dalam kehidupan seharian, telah dicapai melalui percubaan dan kesilapan. Pada awal abad ke-21, satu dimensi baharu geseran skala nano muncul disebabkan penggunaan teknologi nano. Pemahaman manusia tentang geseran atom dan molekul berkembang dengan pesat. Hari ini, kecekapan tenaga dan pengeluaran tenaga boleh diperbaharui memerlukan perhatian segera kerana sains berusaha untuk mengurangkan pelepasan karbon. Keupayaan untuk mengawal geseran menjadi langkah penting dalam mencari teknologi yang mampan. Itu adalah penunjuk kecekapan tenaga. Jika boleh mengurangkan kehilangan tenaga yang tidak perlu dan meningkatkan kecekapan tenaga semasa, ini akan memberi masa untuk membangunkan sumber tenaga alternatif.
Contoh geseran dalam kehidupan
Geseran ialah daya yang bersifat rintangan. Ia menghalang pergerakan objek lain dengan menggunakan sedikit daya. Tetapi dari mana datangnya kuasa ini? Pertama, ia patut mula mempertimbangkannya dari peringkat molekul. Geseran yang kita lihat dalam kehidupan seharian boleh disebabkan oleh kekasaran permukaan. Inilah yang dipercayai oleh saintis sejak sekian lama sebagai sebab utama kemunculannya.
Contoh geseran paling mudah dalam alam semula jadi dan teknologi ialah yang berikut:
- Apabila berjalan, geseran memaksa itumenjejaskan satu-satunya, memberi kita peluang untuk bergerak ke hadapan.
- Tangga yang bersandar pada dinding tidak jatuh ke lantai.
- Orang ramai mengikat tali kasut mereka.
- Tanpa daya geseran, kereta tidak akan dapat memandu bukan sahaja menanjak, tetapi juga di jalan yang rata.
- Secara semula jadi, ia membantu haiwan memanjat pokok.
Terdapat banyak perkara seperti itu, terdapat juga kes di mana kuasa ini, sebaliknya, boleh mengganggu. Sebagai contoh, untuk mengurangkan geseran, ikan diberikan pelincir khas, yang mana, serta bentuk badan yang diperkemas, ikan boleh bergerak dengan lancar di dalam air.
