اصطکاک و ارتعاش

 

 

هدف: دانش پژوهان گرامی در این آزمایش شما می توانید به پاسخ این سوال که چرا وقتی انگشت خود را به لبه ی شیشه ای می مالید وآن شروع به لرزش می کند، دست یابید.

 

اطلاعات اضافی:

اصطکاک نیرویی است که به سبب چگونگی سطح تماس دو جسم و اندازه ی نیرویی که دو جسم را به هم می فشارد ایجاد می شود و با کشیده شدن آن دو روی یگدیگر مخالفت می کند. در دو وضعیت کاملا متناقض نیروی اصطکاک زیاد می شود.

الف) وقتی سطح تماس دو جسم زبر باشد. بر جستگی های یکی در فرو رفتگی های دیگری فرو می رود و نیروی اصطکاک زیاد می شود. هرچه این نا همواری ها بیش تر باشد، نیروی اصطکاک نیز بیش تر می شود. مثلا دو آجر روی هم مشکل تر کشیده می شوند تا یک شیشه روی یک آجر.

ب) وقتی سطح تماس دو جسم خیلی صیقلی باشد، طوری که مولکول های سطح تماس دو جسم به هم نزدیک شده در فاصله پیوندی (برد کوتاه ) قرار گیرند نیروی چسبندگی سطحی عامل ایجاد اصطکاک خواهد بود. مثلا دوشیشه ی تخت روی یکدیگر به سختی کشیده می شوند و اگر بین دو شیشه را خیس کنیم و آن دو را به هم فشار دهیم، هوا از بین دو شیشه خارج شده آب جای آن را می گیرد. بین مولکول های آب و شیشه ها پیوند مولکولی ایجاد می شود و شیشه روی یک دیگر بسیار سخت تر کشیده می شوند. ولی یک آجر روی یک شیشه راحت تر کشیده می شود.

موادی که نیاز دارید به شرح زیر می باشند:

1-  مایع ظرفشویی

2-  ظرف بزرگ

3-  سرکه

4-  آب

5-  ظروف شیشه ای باریک

6-  کاسه کوچک کم عمق

زمان مورد نیاز برای این آزمایش:

تقریبا 10 دقیقه

روش کار :

1-  مقدار زیادی مایع ظرفشویی برای درست کردن محلول آب و صابون در یک ظرف بزرگ بریزید.

2-  شیشه ها را به خوبی بشویید و کاملا آبکشی کنید.

3-  شیشه را بر روی میز قرار دهید.

4-  در یک کاسه کم عمق مقداری سرکه بریزید طوری که بتوانید انگشت خود را در آن فرو برید.

5-  شیشه را در برابر میز با دست چپ نگه دارید.

6-  انگشت اشاره دست راست خود را با سرکه مرطوب کنید.

7-  با استفاده از انگشت اشاره مرطوب خود به آرامی  لبه های شیشه بمالید.

نکته:

از ریختن سرکه بر محل کار خود اجتناب کنید و آن را با دقت در کاسه بریزید. شیشه را هنگامی که می شویید به دقت نگه دارید تا سر نخورد.

مشاهدات:

زمانی که اطراف لبه شیشه با انگشت مالیده می شود، چه اتفاقی می افتد ؟

زمانی که دست ها و شیشه را می شویید، سعی می کنید چه چیزی رااز بین ببرید ؟

اصطکاک بین انگشت مرطوب شما و شیشه افزایش می یابد یا کاهش؟

چرا زمانی که انگشت به لبه شیشه مالیده می شود شیشه می لرزد؟

نتیجه:

لبه شیشه به دلیل وجود اصطکاک می لرزد و مقاومت در برابر حرکت ایجاد می کند.  شما نیاز دارید مایع ظرفشویی را به دلیل این که نقش روان کننده را دارد از بین ببرید. شما با شستن دست های خود اصطکاک را به طورکامل کاهش می دهید.