બ્લોકને સ્થિર રાખતું ઘર્ષણ બળ

અગાઉના વિડિઓમાં આપણે 10 કિગ્રા દળ ધરાવતા બરફના ગોળાને બરફના ઢોળાવ પર મુક્યો હતો અનેતેનો ખૂણો 30 અંશ હતો આ બરફના ટુકડા સાથે શું થઇ રહ્યું છેતે શોધવા આપણે ટુકડા પર લગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળને તેના ઘટકોમાં વિભાજીત કર્યું જેમનો એક ઘટક સમતલની સપાટીને લંબ હતો અને બીજો ઘટક સમતલની સપાટીની સમાંતર હતો અને આપણે ગુરુત્વાકર્ષણના લંબ ઘટકનું મૂલ્ય 49 ગુણ્યાં વર્ગમૂળમાં 3 ન્યુટન શોધ્યું હતું જે નીચેની તરફ આવશે પરંતુ આપણે જોયું હતું કે બરફનો ટુકડો નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતો નથી કારણ કે અહીં આ ઢોળાવ તેને આધાર આપે છે માટે જ તેની વિરુદ્ધ દિશામાં કોઈક બળ હોવું જોઈએ જે આ ઢોળાવ વડે બરફના ટુકડા પર લાગે છે અને તે આ ઢોળાવ વડે બરફના ટુકડા પર લાગતું લંબબળ છે જેની દિશા આ લંબ ઘટકની દિશાને વિરુદ્ધ હતી અને પછી આ બંને બળો અહીં લંબ દિશામાં એક બીજાને સંતુલિત કરે છે તેથી જ આ બરફનો ટુકડો ઉપરની તરફ કે નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતો નથી પરંતુ ગુરુત્વાકર્ષણબળનો એક ઘટક કોઈની સાથે સંતુલનમાં નથી અને તે સમતલ સપાટીને સમાંતર આવેલો ઘટક છે આપણે આ સમાંતર ઘટકનું મૂલ્ય 49 ન્યુટન શોધ્યું હતું જે આ ટુકડાનું દળ ગુણ્યાં sin ઓફ 30 ડિગ્રી થાય આપણે જોયું હતું કે અહીં આ દિશામાં બીજા કોઈ બળ નથી તેથી તે નીચેની તરફ પ્રવેગિત થશે અને આપણે તે દિશામાં પ્રવેગનો દર પણ શોધ્યો હતો તમે તે દિશામાં બળનું મૂલ્ય લો અને પછી તેને બ્લોકના દળ વડે ભાગીએ તો આપણને 4 .9 મીટર પ્રતિ સેકન્ડનો વર્ગ મળે હવે આ વિડિઓમાં આપણે એવું ધારી લઈએ કે આ બાબત થતી નથી અહીં આ બરફનો ટુકડો સ્થિર છે અહીં આ પરિસ્થિતિ માટે એવું ધારી લઈએ કે બરફના ઢોળાવ પર બરફનો ટુકડો મુકેલો નથી પરંતુ તે બંને લાકડા માંથી બનેલા છે અને આ પરિસ્થતિમાં એવું ધારી લઇએ કે આ ટુકડો સ્થિર અવસ્થામાં છે જો તે સ્થિર અવસ્થામાં હોય તો અહીં સૌથી જરૂરી બાબત શું છે આપણે અગાઉ જોઈ ગયા કે જો તે આ શિરોલંબ દિશામાં પ્રવેગિત ન થતો હોય તો તે દિશામાં પરિણામી બળ 0 થવું જોઈએ પરંતુ જો તે સંપૂર્ણ પણે સ્થિર હોય કોઈ પણ દિશામાં પ્રવેગિત ન થતો હોય તો અહીં આ સમાંતર દિશામાં પણ પરિણામી બળ 0 થવું જોઈએ માટે આ 49 ન્યુટનની વિરુદ્ધ દિશામાં બીજું કોઈ બળ હોવું જોઈએ જે તેને નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતું અટકાવે માટે તેને સંતુલિત કરે એવું કોઈક બળ અહીં હોવું જોઈએ જે આ ટુકડાને ઢોળાવ પર નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતો અટકાવે હવે મારો પ્રશ્ન એ છે કે આ બળ કયું હશે આપણે હવે સ્થિર બ્લોક સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ અહીં આ ટુકડો હવે પ્રવેગિત થતો નથી તો આબળ શું થાય કદાચ તમે તમારા અનુભવ પરથી અનુમાન લગાવી શકો બરફના ઢોળાવ પર બરફનો ટુકડો અને લાકડાના ઢોળાવ પર લાકડાના ટુકડા વચ્ચે શું તફાવત છે બરફના ઢોળાવ પર બરફનો ટુકડો મૂકીએ તો તે વધારે લપસણું બને છે તેમની વચ્ચે કોઈ ઘર્ષણ નથી પરંતુ લાકડાના ઢોળાવ અને લાકડાના ટુકડાની વચ્ચે ઘર્ષણ બળ હશે ધારો કે અહીં કોઈ રેતી વાળું કાગળ મૂકીએ તો તે કદાચ વધારે સ્પષ્ટ બનશે આ પરિસ્થિતિમાં જે આ ટુકડાને નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતું અટકાવે છે તે અહીં ઘર્ષણ બળ છે અને ઘર્ષણ બળ હંમેશા પદાર્થની ગતિની વિરુદ્ધ દિશામાં જ હોય છે હવે અહીં આ પરિસ્થિતિમાં ઘર્ષણબળ શું થાય જો અહીં આ ટુકડો સંપૂર્ણ પણે સ્થિર અવસ્થામાં હોય જો તે નીચેની તરફ પ્રવેગિત ન થતો હોય તો ઘર્ષણ બળનું મૂલ્ય 49 ન્યુટન થાય પરંતુ તે અહીં ઉપરની તરફ હશે તેની દિશા ઉપરની તરફ થાય જો તમારી પાસે આ રીતનો ઢોળાવ અને બ્લોક હોય તોતમે તેનો પ્રયોગ પણ કરીશકો જો તમે કોઈક રીતે બળને માપી શકો તો તમે આ પ્રયોગ કરી શકો હવે અહીં રસપ્રત પ્રશ્ન એ છે કે જ્યાં સુધી આ બ્લોક નીચેની તરફ ખસવાનું શરુ ન કરે ત્યાં સુધી મારે આ બ્લોક પર કેટલો ધક્કો મારવો જોઈએ ધારો કે તમે પ્રયોગ વડે તે નક્કી કરો છોજો તમે બીજું વધારાનું એક ન્યુટન બળ લગાડો તો શું થશે તો આ બ્લોક નીચેની તરફ પ્રવેગિત થવાનું શરુ કરશે તે સામાન્ય રીતે જે દરે પ્રવેગિત થાય છે તે દરે નહિ પરંતુ તે નીચેની તરફ પ્રવેગિત થવાનું માત્ર શરુ કરશે જો હું સમાંતર દિશામાં એક ન્યુટન બળ વડે ધક્કો લાગવું તો આ થવાનું શરુ થશે માટે કુલ બળ શું થવું જોઈએ જેથી તેની પાસે એક ન્યુટન હોય અને હું આ કુલ બળને બાજુન્ગ કોર્ષ કહીશ જે કદાચ તમે તમારા ક્લાસમાં સાંભળ્યું ન હશે પરંતુ તે સમાંતર દિશામાં છે આ બ્લોક માત્ર ખસવાની શરૂઆત કરે તે માટે જરૂરી બળ ધારો કે હું એક ન્યુટન બળ લગાડું છું અને આ દિશામાં ગુરુત્વાકર્ષણના સમાંતર ઘટકનું મૂલ્ય પહેલેથી જ 49 ન્યુટન છે તેથી અહીં બજિંગ ફોર્સ 49 + 1 50 ન્યુટન થશે અહીં એક બીજાના સંપર્કમાં કાયા પદાર્થો છે તેના આધારે આ ઘર્ષણ બળને દૂર કરવા કેટલું બળ જરૂરી છે તે તમે નક્કી કરી શકો હવે અહીં આ બળનું મૂલ્ય પદાર્થ ખસવાની શરૂઆત કરે તે માટે જરૂરી બળ અને આ બંને પદાર્થો એક બીજા પર કેટલું બળ લગાડે છે તે બનેનો ગુણોત્તર ખુબ જ રસપ્રત છે અને અહીં આ કિસ્સામાં પદાર્થ વડે એક બીજા પર લાગતું બળ લંબ બળ છે જેનું મૂલ્ય 49 વર્ગમૂળમાં 3 ન્યુટન છે માટે આ બળનું મૂલ્ય ભાગ્યા આ બંને પદાર્થો એક બીજાની સાથે સંપર્કમાં રહે છે તે બળનું મૂલ્ય એટલે કે લંબ બળનું મૂલ્ય આ પ્રમાણે જે 50 ન્યુટનના છેદમાં 49 વર્ગમૂળમાં 3 ન્યુટન થશે અને આપણે અહીં તેને સ્થિત ઘર્ષણક કહી શકીએ આપણે તેનો ઉપયોગ જુદા જુદા પ્રશ્નોમાં કરીશું અને તે જુદા જુદા પદાર્થો માટે સાચું છે કદાચ ભવિષ્યના વિડિઓમાં જો તમારી પાસે દળ જુદું જુદું હોય આ ઢોળાવ પણ જુદો હોય પરંતુ આ પદાર્થ સરખો હોય અને તમને લંબ બળનું મૂલ્ય આપેલું હોય તો તમે આ બજિંગ ફોર્શનું મૂલ્ય શોધી શકો જો તમે આ બાબતનું મૂલ્ય જાણતા હોવ તો તમારે તેને ગતિ કરાવવાનું શરુ કરવા કેટલા બળની જરૂર છે તે શોધી શકો અને અહીં આ કિસ્સામાં જો તમે તેની ગણતરી કરો તો તે 50 ન્યુટનના છેદમાં 49 વર્ગમૂળમાં 3 ન્યુટન થશે તેના બરાબર 0 .59 થાય અહીં આ સ્થિત ઘર્ષણક છે કોએફિશિઅન્ટ ઓફ સ્ટેટિક ફ્રિક્શન તેને આપણે સ્થિત ઘર્ષણક કહીશું કારણ કે આપણે લંબ બળની સાપેક્ષે ઘર્ષણ બળના ગુણોત્તર સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ અહીં આ ઘર્ષણ બળને દૂર કરવા જરૂરી બળ જયારે પદાર્થ સ્થિર હોય અને જયારે તે ગતિ કરતો હોય તે બંને એક બીજાથી કઈ રીતે જુદું પડે છે તેના પર હું એક આખો વિડિઓ બનાવીશ ઘણા બધા પદાર્થો માટે તેનું મૂલ્ય ખુબ જ નજીક હોય છે પરંતુ અમુક પદાર્થો માટે તેમાં તફાવત જોવા મળે છે પછીના વિડિઓમાં આપણે સ્થિત ઘર્ષણક ઉપર આધારિત અમુક મહાવરાઓ કરીશું.