ગતિક ઘર્ષણ સમજાવો, ગતિક ઘર્ષણના નિયમો લખો અને ગતિક ઘર્ષણાંકની વ્યાખ્યા આપી તેના મૂલ્યનો આધાર શેના પર છે તે લખો.
જ્યારે સપાટી પર રહેલા પદાર્થ પર, સપાટીને સમાંતર લાગતાં બાહ્ય બળનું મૂલ્ય મહત્તમ સ્થિતિ ધર્ષણ બળ કરતાં વધી જાય, તો તે પદાર્થ પર લાગતાં બાહ્ય બળની દિશામાં ગતિ કરવા લાગે છે. તેથી ધર્ષણ બળ મહત્તમ સ્થિત ધર્ષણે બળથી ધટવા લાગે છે.
સંપર્કમાં રહેલી સપાટીઓની સાપેક્ષગતિનો વિરોધ કરતાં ઘર્ષણ બળને ગતિક ઘર્ષણ કહે છે અને તેને $f_{k}$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે.
ગતિક ઘર્ષણ બળના નિયમો :
$(1)$ ગતિક ધર્ષણ બળ સંપર્ક સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધારિત નથી.
$(2)$ ગતિક ધર્ષણ બળ, પદર્થના સાપેક્ષ વેગ પર આધારિત નથી.
$(3)$ ગતિક ઘર્ષણ બળ,લંબ બળના સમપ્રમાણમાં છે.
$\therefore f_{k} \propto N$
$\therefore f_{k}=\mu_{k} N$
જ્યાં $\mu_{k}$ ને ગતિક ધર્ષણાંક કહે છે જે પરિમાણરહિત છે.
ગતિક ધર્ષણાંકના મૂલ્યનો આધાર સંપર્કમાં રહેલ સપાટીઓના પ્રકાર અને દ્રવ્યની જાત પર આધાર રાખે છે.
$f_{s}>f_{k}$ હોવાથી $\mu_{s}>\mu_{k}$ કારણ કે એક્વાર સાપેક્ષ ગતિ શરૂ થાય પછી ગતિના બીજા નિયમ પરથી પદાર્થનો પ્રવેગ $\frac{ F -f_{k}}{ m }$ હોય છે.
અચળ વેગથી ગતિ કરતાં પદાર્થ માટે $F =f_{k}$ છે.
જો પદાર્થ પર લગાડેલું બળ દૂર કરવામાં આવે, તો તેનો પ્રવેગ $-\frac{f_{k}}{m}$ થાય છે તેથી તે અમુક અંતર કાપીને અટકી જય છે.
$\mu_{k}<\mu_{s}$
$60\, kg$ નો માણસ થાંભલા પર $600 \,N$ બળ લગાવીને નીચે ઉતરે છે.હાથ અને થાંભલા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.5$ હોય,તો માણસ ........ $m/s^2$ પ્રવેગ પ્રાપ્ત કરશે. $(g = 10\,\,m/{s^2})$
સમક્ષિતિજ સપાટી પર રહેલા એક ટ્રક ($\,\mu = 0.6$) પર $1\, kg$ નો બ્લોક પડેલો છે અને ટ્રકનો પ્રવેગ $ 5\,m/sec^2$ હોય, તો બ્લોક પર કેટલું ઘર્ષણ બળ ($N$ માં) લાગતું હશે?
રફ સપાટી પર પડેલ $60\, kg $ ના બ્લોકને ગતિ માટે જરૂરી બળ આપવામાં આવે છે.બ્લોક ગતિમાં આવ્યા પછી પણ આ બળ લગાવવાનું શરૂ રાખવામાં આવે,તો ....... $m/{s^2}$ પ્રવેગ ઉત્પન્ન થશે. બ્લોક અને સપાટી વચ્ચેનો સ્થિત અને ગતિક ઘર્ષણાંક અનુક્રમે $0.5$ અને $0.4$ છે
નીચે બે વિધાનો આપેલા છે.
વિધાન$(I)$: સ્થિત ઘર્ષણાંક માટેનું સિમાંત (મહત્તમ) બળ, સંપર્કમાં રહેલ ક્ષેત્રફળ ઉપર આધારિત અને દ્રવ્યથી સ્વતંત્ર છે.
વિધાન$(II)$: સિમાંત (મહત્તમ) ગતિકીય ઘર્ષણાંક માટેનું સીમાંત બળ સંપર્કમાં રહેલ ક્ષેત્રક્ળ થી સ્વતંત્ર અને દ્રવ્ય ઉપર આધારિત છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદ્રંમાં, નીચે આપેલા વિક્પોમાંથી સૌંથી યોગ્ય ઉત્તર પસંદ કરો.
જયારે માણસ રફ સપાટી પર ચાલતો હોય તે સ્થિતિમાં નીચેનામાથી ક્યુ સાચું છે