ఘర్షణ

కె. శ్రీ కృష్ణసాయి

సైన్సు పాఠం

( సైన్సు దినోత్సవం సందర్భంగా ఈ ఫిబ్రవరి మాసం నుంచి కొత్త శీర్షిక “సైన్సు పాఠం” ప్రారంభిస్తున్నాం. దీన్ని రేవతి సైన్సు సెంటర్ (రామచంద్రాపురం) నిర్వాకులు, భౌతిక శాస్త్ర ఉపాధ్యాయులు కె. శ్రీకృష్ణసాయి గారు నిర్వహిస్తారు. ప్రధానంగా ఇది ఉపాధ్యాయుల కోసం. పాఠ్యాంశపు లక్ష్యవివరణ, చారిత్రక నేపథ్యం, పై తరగతుల్లో దీని కొనసాగింపు, నిత్య జీవితంతో అనుసంధానం, శాస్త్రీయ దృక్పథానికి అన్వయింపు, సాధారణ విద్యార్థులను దృష్టిలో ఉంచుకోడం ఇందులోవుండాలని మా ఉద్దేశం. సగటు టీచరుకు వీలున్నంత లోతైన అవగాహన కల్పించాలని మా ప్రయత్నం.
సైన్సు టీచర్లు దీన్ని తరగతి గదిలో నేరుగా వాడుకోడంతో పాటు, తమ సూచనలు, సలహాలు, అనుభవాలు “జనవిజ్ఞానం”తో పంచుకొని ఈ శీర్షికను మరింత మెరుగ్గా నిర్వహించడానికి తోడ్పడాలని కోరుతున్నాం. క్రమంగా ఒక సైన్సు టీచర్ల సమూహం ఏర్పడాలని, విజ్ఞాన శాస్త్ర పాఠ్యాంశాలపై, బోధనపై చర్చించుకొనే వేదికగా అది మారాలని  మా ఆకాంక్ష – సంపాదకుడు)

ఘర్షణ – (8 వ తరగతి భౌతిక శాస్త్ర పాఠం)

పిల్లలూ!
నా చేతిలో ఏమి ఉన్నాయి ?
ఒక ప్లాస్టిక్ వాటర్ బాటిల్ అందులో బియ్యం ఉన్నాయి సార్, అన్నాడు సురేష్.
పెన్సిల్ కూడా ఉంది సార్, అంది లక్ష్మి.

బాగా చెప్పారు, మరి ఇప్పుడు  చిన్న మ్యాజిక్ చేస్తాను చూడండి. అది ఏమిటి అంటే ఈ పెన్సిల్ తో బరువైన బియ్యం సీసా పైకి లేపుతా, అంటూ టీచరు ఆ పెన్సిల్ ను ఆ బియ్యం సీసా లో గట్టిగా అనేక సార్లు కూరి పెన్సిల్ సాయం తో బియ్యం సీసాను పైకి  లేపారు.

పిల్లలు అందరూ ఆశ్చర్యంగా చూస్తూ, ఎందుకు బియ్యం సీసా పైకి లేచింది  సార్ అని అడిగారు.

దీనికి కారణం ఘర్షణ!!

ఘర్షణ అంటే ఏమిటి మాస్టారూ అన్నారు పిల్లలు.
చెపుతా ,ఘర్షణ అంటే  “కదలికకు వ్యతిరేకంగా పనిచేసే బలం”.
దీన్ని ఇలా కూడా అర్థం చేసుకోవచ్చు:

రెండు ఉపరితలాలు ఒకదానితో ఒకటి కలిసినప్పుడు, అవి స్నేహితుల్లా కలిసి పోనివ్వకుండా, ఒకదానినొకటి అడ్డుకునే శక్తినే ఘర్షణ అంటాం. ప్రతి ఉపరితలం పైకి చూస్తే సాఫీగా కనిపిస్తుంది. కానీ సూక్ష్మదర్శినితో చూసితే చిన్న చిన్న ముడతలు, గాట్లు ఉంటాయి. ఇవే ఘర్షణకు కారణం. ఇది ఒక బలం కూడా.  దీన్ని ఘర్షణ బలం అంటారు.

అసలు ఘర్షణ ఎందుకు కలుగుతుంది మాస్టారు.

ఘర్షణ కు కారణం అయిన అంశాలు తెలుసుకొందామా, చెప్పండి సార్

1. స్పర్శ లో ఉన్న  ఉపరితలాల స్వభావం
రెండు ఉపరితలాలు ఎంత గరుకుగా ఉంటే ఘర్షణ అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. మృదువైన ఉపరితలాల మధ్య ఘర్షణ తక్కువగా ఉంటుంది.

2. ఉపరితలాలపై పడే బరువు (Normal Force)
   వస్తువుపై పడే బరువు పెరిగితే, ఉపరితలాల మధ్య ఘర్షణ కూడా పెరుగుతుంది.

3. ఉన్న ఉపరిస్పర్శ తలాల విస్తీర్ణం (కొన్ని సందర్భాల్లో)
   కొన్ని పరిస్థితుల్లో సంపర్క విస్తీర్ణం మారడం వల్ల ఘర్షణలో మార్పు వస్తుంది (సాధారణ ఘన ఉపరితలాల్లో దీని ప్రభావం తక్కువగా ఉంటుంది).

4 చలన స్వభావం (స్థిర ఘర్షణ / చలన ఘర్షణ)
   స్థిర ఘర్షణ (చలనం ప్రారంభానికి ముందు) చలన ఘర్షణ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఘర్షణ తప్పని సరి .అది ఉన్నా కష్టం లేక పోయినా కష్టం కనుక ఘర్షణ ను ఎక్కడ ఎంత ఉపయోగించుకోవాలి, ఎక్కడ ఎంత తగ్గించుకోవాలి అనేది అక్కడ పరిస్థితులు బట్టి ఉంటుంది

ఘర్షణను తగ్గించడం మరియు పెంచడం – రోజువారీ జీవితం లో  ఉదాహరణలు  కొన్ని  చెపుతాను వినండి

ఘర్షణ ను తగ్గించే విధానాలు
తలుపుల హింజెస్ కు ఆయిల్ వేయడం → శబ్దం తగ్గి సులభంగా తెరుచుకుంటాయి
మా ఇంటిలో కిటికీ తలుపు కిర్రు కిర్రు అంటుంటే మా అమ్మమ్మ కిటికీ బందులు (hinges ) లో నూనె వెయ్యమంది ఇందుకా ! నాకు ఇప్పుడు అర్ధం అయింది . అయితే మా అమ్మమ్మ కూడా ఫిజిక్స్ టీచర్  అన్నాడు రషీద్

పిల్లలు అందరూ నవ్వులు

• సైకిల్ చైన్కు గ్రీస్ వేయడం → సాఫీగా తిరుగుతుంది

మా నాన్న అస్తమానూ అంటాడు ఒరేయ్ చిన్ని , రోజూ అంతా సైకిల్ తొక్కుతావ్ కానీ ఆ చైన్ లో కాస్త ఆయిల్ చుక్క వేయమంటే వేయవు ,ఎందుకో నాకు ఇప్పుడు అర్ధమయింది సార్ అన్నాడు జాన్

• చక్రాలు ఉపయోగించడం (Rolling instead of sliding)

సూట్ కేస్ కు చక్రాలు ఉండటం

మొన్న పండగ కి మా తాతయ్య గారి ఇంటికి వెళ్ళినప్పుడు ,ప్రయాణంలో చాలా బరువైన సూట్ కేసు నేను చాల సులువుగా  లాగుకుంటా వెళ్లి పోయా అన్నది రోజీ

4.  గాలి ఘర్షణ తగ్గించే ఆకారం (Streamlined shape)

పక్షులు , చేపలు   ప్రత్యేక ఆకారం కలిగి ఉండుట

–మా మామయ్య అమెరికా వెళుతూ ఉంటె ,మా కుటుంబ సభ్యులు అందరం వేడుకోలు చెప్పుట కొరకు ఎయిర్ పోర్ట్ కు వెళ్ళాం .  అక్కడ నేను ఎన్నో విమానాలు చూసాను , అవి అన్ని పక్షుల ఆకారంలో ఉన్నాయి ఇందుకా అంటూ ఆశ్చర్యంగా కళ్ళు లో మెరుపులు నేర్పించింది మాధురి

–పక్షులు ,చేపలు  వంటివి నిరంతరం నీటిలో ,గాలిలో ప్రయాణం చేయుట ద్వారా ఎక్కవ ఘర్షణ శక్తి  ని ఎదుర్కొవాలి కావున అవి ఎక్కవ శక్తి ని కోల్పోతూ ఉంటాయి . ఘర్షణ తగ్గించుకొనుట కొరకు వాటి శరీర నిర్మాణ ఆకృతి ఆ విధంగా ఉంటుంది, అన్నారు మాస్టారు.

ఘర్షణను పెంచే విధానాలు

1.         ఉపరితలాలను గరుకు గా చేయడం

o          రోడ్లపై గరుకైన ఉపరితలం

o          చెప్పులు  బూట్లు  కింద డిజైన్లు

o          టైర్లపై గాట్లు (treads)

2.         బ్రేకులు ఉపయోగించడం

o          బైక్, కారు బ్రేకులు

ఘర్షణ బలం ఎంత శక్తి వంతం అయినదో ఈ చిన్న ప్రయాగం ద్వారా చూద్దాం

ప్రయాగ్ అండ్ అన్వేష్ ఇలా రండి.   రెండు పుస్తకాలు తీసుకోండి.ఇప్పుడు రెండు పుస్తకాల పేజీలను ఒక్కో పేజీగా ఒకదానిపై ఒకటి ఓవర్ల్యాప్ చేయండి .అన్ని పేజీలు ఇలా కలిసిన తర్వాత, ఇప్పుడు ఆ రెండు పుస్తకాలను వేరు చేయడానికి ప్రయత్నించండి.

సులువుగా ఉందా కష్టం గా ఉందా, పుస్తకాలను వేరు చేయడం?

 చాలా కష్టంగా ఉంది. సార్.

కారణం చెప్పనా?

ప్రతి పేజీ మధ్య ఘర్షణ బలం పనిచేస్తుంది.ఒకటి రెండు పేజీలు ఉంటే ఘర్షణ తక్కువగా ఉంటుంది.కానీ ఇక్కడ వందలాది పేజీలు ఒకదానితో ఒకటి స్పర్శలోకి రావడం వల్ల,ప్రతి పేజీ మధ్య ఉన్న చిన్న ఘర్షణలు అన్నీ కలసి చాలా పెద్ద ఘర్షణ బలంగా మారతాయి.అందువల్ల పుస్తకాలను వేరు చేయడం కష్టమవుతుంది.

స్పర్శలో ఉన్న ఉపరితలాల సంఖ్య పెరిగితే, మొత్తం ఘర్షణ బలం కూడా పెరుగుతుంది.ఈ ప్రయోగం ద్వారా ఘర్షణ బలం ఎంత శక్తివంతమైనదో మనం సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.

ఇప్పుడు అందరూ పుస్తకాలు తీసుకొని ఈ లెక్క చేయండి

రెండు పుస్తకాలను పేజీ–పేజీగా ఒకదానిపై ఒకటి ఓవర్ల్యాప్ చేశారు. ఒక్కో పేజీ జంట మధ్య పనిచేసే ఘర్షణ బలం 0.05 N అని అనుకుందాం. ప్రతి పుస్తకంలో 100 పేజీలు ఉండగా, మొత్తం 100 పేజీ జంటలు స్పర్శలో ఉన్నాయి. ఈ రెండు పుస్తకాలను వేరు చేయడానికి అవసరమైన మొత్తం ఘర్షణ బలాన్ని కనుగొనండి.

జవాబు:  మొత్తం ఘర్షణ బలం = ఒక్కో పేజీ జంట ఘర్షణ బలం × పేజీ జంటల సంఖ్య = 0.05 × 100 = 5 N. కాబట్టి పుస్తకాలను వేరు చేయడానికి అవసరమైన మొత్తం ఘర్షణ బలం 5 న్యూటన్.

ఘర్షణ పాఠం బాగా అర్ధం చేసుకొనుట కొరకు ఈ క్రింది సైన్స్ పరికరాలు గురించి అవగాహన ఉండాలి.

స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్ (Spring Balance)

స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్ అనేది బలాన్ని కొలిచే ఒక సాధనం. దీనిలో ఒక లోహ స్ప్రింగ్ ఉంటుంది. స్ప్రింగ్కు బలం వర్తించినప్పుడు అది పొడవు పెరుగుతుంది. ఈ పొడవు పెరుగుదల బలానికి అనుపాతంగా ఉంటుంది. స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్ను ఉపయోగించి బరువు లేదా ఘర్షణ బలాన్ని న్యూటన్లలో కొలుస్తారు. ఘర్షణ పాఠంలో, ఒక వస్తువును ఉపరితలంపై లాగేటప్పుడు ఎంత బలం అవసరమవుతుందో తెలుసుకోవడానికి స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్ను ఉపయోగిస్తారు.

స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్ సహాయంతో స్థిర ఘర్షణ మరియు చలన ఘర్షణ మధ్య తేడాను కూడా గమనించవచ్చు.

పుల్లీ (Pulley)

పుల్లీ అనేది ఒక సరళమైన యంత్రం. ఇది ఒక చక్రం మరియు దాని మీదుగా వెళ్లే తాడు తో తయారవుతుంది. పుల్లీని ఉపయోగించడం వల్ల బలాన్ని వర్తించడానికి దిశను మార్చుకోవచ్చు. ఘర్షణ పాఠంలో పుల్లీని స్ప్రింగ్ బ్యాలెన్స్తో కలిపి ఉపయోగించడం సాధారణం. దీని వల్ల వస్తువుపై బలాన్ని సాఫీగా మరియు నియంత్రితంగా వర్తించవచ్చు.

పుల్లీ సహాయంతో వస్తువును సమానమైన బలంతో లాగడం సాధ్యమవుతుంది. అకస్మాత్తుగా లాగడం వల్ల వచ్చే పొరపాట్లు తగ్గుతాయి. అందువల్ల ఘర్షణ బలాన్ని మరింత ఖచ్చితంగా కొలవచ్చు. పుల్లీని ఉపయోగించి బరువు పెంచినప్పుడు ఘర్షణ బలం ఎలా పెరుగుతుందో కూడా ప్రయోగాల ద్వారా చూపించవచ్చు.

ఘర్షణ పాఠం అవగాహన కొరకు మనం తెలుసుకో వలిసిన ప్రమాణాలు(units)

1.         న్యూటన్ (Newton – N)

న్యూటన్ అనేది బలానికి SI unit.

ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశి గల వస్తువుకు, ఒక సెకనులో ఒక మీటరు/సెకను² త్వరణం కలిగించడానికి అవసరమైన బలాన్ని 1 న్యూటన్ అంటారు.

ఘర్షణ బలాన్ని కూడా న్యూటన్లలోనే కొలుస్తారు.

2.         డైన్ (Dyne)

డైన్ అనేది CGS పద్ధతిలో బలానికి unit.

1 గ్రాము ద్రవ్యరాశి గల వస్తువుకు, 1 సెంటీమీటరు/సెకను² త్వరణం కలిగించడానికి అవసరమైన బలం 1 డైన్.

3.         కిలోగ్రామ్-ఫోర్స్ (Kilogram-force – kgf)

ఇది MKS పద్దతి  లో  వాడిన బలానికి unit.

ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశి గల వస్తువుపై భూమి ఆకర్షణ వల్ల పనిచేసే బలాన్ని 1 కిలోగ్రామ్-ఫోర్స్ అంటారు.

Units మధ్య సంబంధాలు (Relations):

•          1 న్యూటన్ = 10⁵ డైన్లు

•          1 కిలోగ్రామ్-ఫోర్స్ ≈ 9.8 న్యూటన్లు

ఘర్షణతో కూడిన నిత్యజీవిత ఉదాహరణలు** – కొన్ని చూద్దాం

1) నడక (Walking):

మనము నడిచేటప్పుడు కాలు నేలపై వెనక్కి నెట్టినప్పుడు, నేల కాళ్లను ముందుకు నెట్టే బలం ఇస్తుంది. ఈ పరస్పర చర్యకు కారణం ఘర్షణ. ఘర్షణ లేకపోతే కాలు నేలపై జారిపోతుంది, మనం ముందుకు కదలలేం. తడి నేల, మంచు లేదా మెత్తని టైల్స్‌పై నడవడం కష్టం కావడానికి ఘర్షణ తక్కువగా ఉండటమే కారణం. షూస్ అడుగున రబ్బరు  గీతలు(threads ) ఉండటం వల్ల నేలతో ఘర్షణ  పెరుగుతుంది. అందువల్ల జారకుండా సురక్షితంగా నడవగలం.

2) వాహనాల టైర్లు  — రోడ్డు (Vehicle Tyres on Road):

బైక్, కారు వంటి వాహనాలు ముందుకు కదలడం, మలుపు తిప్పడం, ఆగడం ఇవన్నీ టైరు–రోడ్డు మధ్య ఘర్షణపై ఆధారపడి ఉంటాయి. టైర్లపై ఉండే గీతలు (ట్రెడ్స్) రోడ్డుతో ఘర్షణ ను పెంచి జారిపోకుండా చేస్తాయి. వర్షంలో రోడ్డుపై నీరు ఉన్నప్పుడు ఘర్షణ తగ్గి స్కిడింగ్ జరగవచ్చు. .

3) చేతితో వస్తువును పట్టుకోవడం (Gripping Objects):

మన చేతితో గ్లాస్, పెన్ లేదా పుస్తకం పట్టుకున్నప్పుడు, చేతి చర్మం–వస్తువు ఉపరితలం మధ్య ఘర్షణ వల్లే ఆ వస్తువు జారిపోకుండా ఉంటుంది. చేతులు చెమటపడినప్పుడు లేదా ఆయిల్ పట్టినప్పుడు ఘర్షణ తగ్గి వస్తువు జారిపోవచ్చు. అందుకే క్రీడాకారులు చేతులకు చాక్ పౌడర్ వాడతారు—ఇది తేమను పీల్చి ఘర్షణను పెంచుతుంది. అలాగే రబ్బరు గ్రిప్ ఉన్న హ్యాండిల్స్, టూల్స్ పట్టుకోవడం సులభం.

4) రాయడం – పెన్సిల్‌తో కాగితంపై (Writing with Pencil):

పెన్సిల్‌తో కాగితంపై రాస్తే, పెన్సిల్ గ్రాఫైట్ కాగితంపై ఘర్షణ వల్ల చిన్న చిన్న కణాలు విడిపోయి కాగితంపై అంటుకుంటాయి. అదే మనకు అక్షరాలుగా కనిపిస్తుంది. కాగితం చాలా మెత్తగా ఉంటే రాయడం కష్టం అవుతుంది, చాలా రఫ్‌గా ఉంటే పెన్సిల్ త్వరగా అరిగిపోతుంది .  అంటే రాయడం అనే సాధారణ చర్య కూడా ఘర్షణపై ఆధారపడిన ఒక అందమైన భౌతిక ప్రక్రియ.

5) బ్రేకులు పనిచేయడం (Braking in Vehicles):**

వాహనంలో బ్రేకులు వేయగానే, బ్రేక్ ప్యాడ్లు చక్రాలపై ఒత్తిడి పెట్టి ఘర్షణను పెంచుతాయి. ఈ ఘర్షణ వల్ల చక్రాల గమనశక్తి తగ్గి వాహనం ఆగుతుంది. బ్రేకులు తడి అయితే లేదా ఆయిల్ పడితే ఘర్షణ తగ్గి బ్రేక్ పనితీరు తగ్గుతుంది.

6)బ్లాక్‌బోర్డ్‌పై సుద్ద ముక్క తో రాయడం:

బ్లాక్‌బోర్డ్‌పై సుద్ద ముక్క తో  రాస్తే, సుద్ద –బోర్డు మధ్య ఘర్షణ వల్ల సుద్ద  చిన్న కణాలుగా విడిపోయి బోర్డుపై అంటుకుంటుంది. అదే మనకు అక్షరాలుగా కనిపిస్తుంది. బోర్డు తడి లేదా చాలా మెత్తగా ఉంటే రాయడం కష్టం అవుతుంది. ఘర్షణ ఎక్కువగా ఉంటే సుద్ద త్వరగా అరిగిపోతుంది . తరగతి గదిలో రోజూ కనిపించే ఈ సాధారణ సంఘటన ద్వారా ఘర్షణ  ను విద్యార్థులు సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు

విషయ అవగాహన పెరుగుట కొరకు కొన్ని గణిత సమస్యా సాధన ద్వారా తెలుసుకొందామా ?

1.ఒక విద్యార్థి బెంచ్‌ను జరపడానికి 30 N బలం ప్రయోగించాడు.ఘర్షణ బలం   12 N.నికర బలం ఎంత?

సమాధానం:

నికర బలం = ప్రయోగించిన బలం – ఘర్షణ బలం

=30−12=18 N

నికర బలం = 18 N

2.ఒక వ్యక్తి 10 kg బరువైన బియ్యం సంచిని నేలపై లాగుతున్నాడు. నేల–సంచి మధ్య ఘర్షణ గుణకం μ=0.2 ఘర్షణ బలం  ఎంత?

సమాధానం:
N=mg=10×10=100 N
F=μ N=0.2×100=20 N
 ఘర్షణ  బలం = 20 N

3) ఒక సైకిల్ టైరు మీద పడే సాధారణ ప్రతిచర్య 100 N. టైరు–రోడ్డు మధ్య ఘర్షణ గుణకం μ=0.3 ఘర్షణ బలం  ఎంత?

సమాధానం:
F=μ N=0.3×100=30 N , 👉 ఘర్షణ బలం  = 30 N

4) ఒక వ్యక్తి టైల్స్ మీద నడిచేటప్పుడు ఘర్షణ గుణకం 0.3. అదే వ్యక్తి    తివాసీ   పై నడిచేటప్పుడు ఘర్షణ గుణకం 0.6.వ్యక్తి బరువు వల్ల సాధారణ ప్రతిచర్య 500 N అయితే, రెండు సందర్భాల్లో ఘర్షణ శక్తులు ఎంత? ఏది సురక్షితం?

సమాధానం:
టైల్స్‌పై: F=0.3×500=150 N
 తివాసీ   పై: F=0.6×500=300 N
 తివాసీ  పై ఘర్షణ ఎక్కువ కాబట్టి జారిపోవడం తక్కువ – అది సురక్షితం.

5) ఒక వ్యక్తి చేతులకు నూనె రాసుకుని గ్లాస్ పట్టుకున్నాడు. చేతి–గ్లాస్ మధ్య ఘర్షణ గుణకం 0.1 కి తగ్గింది. సాధారణ ప్రతిచర్య 40 N. గ్లాస్ జారిపోకుండా పట్టుకునే ఘర్షణ ఎంత? ?

సమాధానం:
F=0.1×40=4 N
 ఘర్షణ చాలా తక్కువ (4 N)  అందుకే గ్లాస్ జారిపడి పగిలే ప్రమాదం ఎక్కువ.

ఘర్షణ అవగాహనా కొరకు కొన్ని కృత్యాలు :

1:ఒకే వస్తువు – వేర్వేరు ఉపరితలాలు → ఘర్షణలో మార్పు

🧰 సామగ్రి :ఒక చెక్క బల్ల (బోర్డు),ఇసుక పేపర్,గుడ్డ ,ప్లాస్టిక్ షీట్,రబ్బర్ షీట్,ఒక చిన్న బొమ్మ కారు

 చేయు విధానం (Procedure)

ముందుగా చెక్క బల్లపై వేర్వేరు ఉపరితలాలను వరుసగా అమర్చాలి.ప్రతి ఉపరితలం మీద ఒకే చిన్న బొమ్మ కారును ఉంచాలి. బొమ్మ కారును ప్రతి ఉపరితలంపై ఒకే బలంతో నెమ్మదిగా లాగాలి . బొమ్మ కారు  ఏ ఉపరితలం మీద సులభంగా జారుతుందో, 

ఏ ఉపరితలం మీద కష్టంగా కదులుతుందో జాగ్రత్తగా గమనించాలి.

ప్రతి ఉపరితలం వద్ద కారుకు ఎదురయ్యే కదలికలో తేడాలను నమోదు చేయాలి.

 పరిశీలన :

ప్లాస్టిక్ షీట్‌పై బొమ్మ కారు సులభంగా జారుతుంది.గుడ్డ మరియు రబ్బర్ షీట్‌పై బొమ్మ కారు నెమ్మదిగా కదులుతుంది. ఇసుక పేపర్‌పై బొమ్మ కారు కష్టంగా కదులుతుంది.

వివరణ:

వేర్వేరు ఉపరితలాల గరుకుతలాలు భిన్నంగా ఉంటాయి .ఉపరితలం ఎంత రఫ్‌గా ఉంటే అంత ఎక్కువగా ఘర్షణ ఏర్పడుతుంది.

ఉపరితలం ఎంత స్మూత్‌గా ఉంటే అంత తక్కువగా ఘర్షణ ఏర్పడుతుంది.అందువల్ల, ఒకే వస్తువు అయినప్పటికీ వేర్వేరు ఉపరితలాలపై కదలిక మారుతుంది.

2. రోలింగ్ ఘర్షణ – స్లైడింగ్ ఘర్షణ మధ్య  తేడా తెలుసుకొందాం

కావలిసిన సామగ్రి : ఒక చిన్న కార్డ్‌బోర్డ్ , 3 లేదా 4 పెన్సిళ్లు / చిన్న గుండ్రని కడ్డీలు / చిన్న చక్రాలు (వీల్స్), ఒక పుస్తకం

ఒక వాలు పలక (Inclined plane)

చేయు  విధానం :

A : స్లైడింగ్ ఘర్షణ

  పుస్తకం ను నేరుగా వాలు పలక మీద ఉంచి వదలాలి లేదా స్వల్పంగా లాగండి.

 పుస్తకం నెమ్మదిగా కదులుతుంది / ఎక్కువ ప్రతిఘటనతో జారుతుంది.

B : రోలింగ్ ఘర్షణ

అదే పుస్తకం  కింద పెన్సిళ్లు / చక్రాలు పెట్టి వాలు పలక మీద ఉంచండి.

ఇప్పుడు పెట్టె సులభంగా, వేగంగా కదులుతుంది.

పరిశీలనలు :

స్లైడింగ్‌లో పుస్తకం   కదలడానికి ఎక్కువ శ్రమ కదులుతుంది

రోలింగ్‌లో  పుస్తకం తక్కువ శ్రమతో సులభంగా కదులుతుంది.

ఒకే పెట్టె, ఒకే వాలు పలక – కానీ కదలికలో పెద్ద తేడా కనిపిస్తుంది.

 వివరణ:

స్లైడింగ్ సమయంలో  పుస్తకం – వాలు పలక ఉపరితలాలు ఒకదానిపై ఒకటి జారుతాయి.

 ఈ సమయంలో ఉపరితలాల మధ్య సంపర్కం ఎక్కువగా ఉండి ఘర్షణ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

రోలింగ్ సమయంలో పుస్తకం కింద ఉన్న పెన్సిళ్లు తిరుగుతూ కదులుతాయి.

 సంపర్కం తక్కువగా ఉండటం వల్ల రోలింగ్ ఘర్షణ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

అందుకే రోలింగ్ ఘర్షణ < స్లైడింగ్ ఘర్షణ

3.  వాలు (slope) మారితే ఘర్షణ ప్రభావం ఎలా మారుతుందో చూపడం.

 సామగ్రి

* వాలు బల్ల ,* చిన్న బొమ్మ కారు,సాండ్‌పేపర్ & ప్లాస్టిక్ షీట్

 చేయు విధానం

* ఓకే ఉపరితలం మీద వాలు కోణాన్ని చిన్నగా–పెద్దగా మార్చి కారును వదలండి.

* ఒకే కోణంలో ఉపరితలం మార్చి (సాండ్‌పేపర్ vs ప్లాస్టిక్) కారును వదలండి.

పరిశీలన : వాలు తక్కువ ఉన్న సందర్భాల్లో కారు నెమ్మదిగా కదిలింది ,వాలు ఎక్కువ ఉన్న సందర్భాల్లో కారు వేగం గా  కదిలింది. ఉపరితల స్వభావం ను బట్టి కదలిక లో మార్పు ఉంటుంది

వివరణ :

* వాలు ఎక్కువైతే ఘర్షణను అధిగమించడం సులభం. * ఉపరితలం రఫ్ అయితే కదలిక నెమ్మదిగా ఉంటుంది.

4. తడి నేల ప్రమాదం ఎందుకు అనే విషయాన్ని విజువల్‌గా చూపడం.

సామగ్రి:

* రెండు చిన్న ట్రాక్‌లు (ఒకటి ఎండు, ఒకటి తడి)

* ప్లాస్టిక్ షీట్,* చిన్న బొమ్మ కారు

చేయు విధానం:

* రెండు ట్రాక్‌లపై ఒకే బలంతో కారును వదలండి.* తడి ట్రాక్‌పై కారు ఎక్కువ దూరం జారుతుంది.

పరిశీలన: పొడి ట్రాక్ ఫై నెమ్మదిగా ,తడి ట్రాక్ పై  వేగంగా కారు కదులుతుంది

వివరణ :

* తడి ఉపరితలంపై ఘర్షణ తగ్గుతుంది → పొడి ఉపరితలం పై ఘర్షణ  పెరుగుతుంది.

కె. శ్రీ కృష్ణసాయి, రేవతి సైన్స్ ఫౌండేషన్, రామచంద్రపురం 9866130320