NDA (I) 2024 सामान्य योग्यता परीक्षा · प्रश्न 88 / 96

सही — C, स्थैतिक घर्षण > गतिज घर्षण > वेल्लन घर्षण । सतहों के एक ही युग्म और एक ही अभिलंब बल के लिए अधिकतम स्थैतिक (सीमांत) घर्षण सबसे बड़ा होता है, क्योंकि गति आरंभ करने के लिए उसी बल को पार करना पड़ता है । एक बार पिंड सरकने लगे, तो गतिज (सर्पी) घर्षण उस सीमांत स्थैतिक मान से छोटा होता है, इसीलिए वस्तु पहले प्रतिरोध करती है और गति में आते ही अधिक सरलता से सरकती है । वेल्लन घर्षण, जो किसी सतह पर लुढ़कते पिंड का विरोध करता है, इनसे भी छोटा होता है — प्रायः सर्पी घर्षण से एक से दो कोटि कम — क्योंकि लुढ़कता पहिया सतह को केवल थोड़ा विरूपित करता है, उस पर घिसटता नहीं । अतः अवरोही क्रम है स्थैतिक, फिर गतिज, फिर वेल्लन ।

• (a)गतिज घर्षण > स्थैतिक घर्षण > वेल्लन घर्षण — यह ऊपर के दोनों को उलट देता है — गतिज घर्षण सीमांत स्थैतिक घर्षण से छोटा होता है, बड़ा नहीं; ठीक इसीलिए किसी पिंड को सरकते रहने देने में उसे चलाना शुरू करने से कम बल लगता है ।
• (b)स्थैतिक घर्षण > वेल्लन घर्षण > गतिज घर्षण — यह वेल्लन को गतिज से ऊपर रख देता है, जबकि वेल्लन घर्षण तीनों में सबसे छोटा है — सर्पी (गतिज) घर्षण से कहीं कम, और इसीलिए प्रतिरोध घटाने के लिए पहिए और बॉल बेयरिंग काम में लिए जाते हैं ।
• (d)स्थैतिक घर्षण > गतिज घर्षण = वेल्लन घर्षण — वेल्लन घर्षण गतिज घर्षण के बराबर नहीं होता; वह कहीं छोटा होता है, इसलिए दोनों को बराबर नहीं ठहराया जा सकता ।

ठोस सतहों के बीच शुष्क घर्षण स्थैतिक, गतिज (सर्पी) और वेल्लन — तीन रूपों में प्रकट होता है । सतहों के किसी दिए गए युग्म और भार के लिए उनके सीमांत मान एक नियत क्रम में आते हैं, जो रोज़मर्रा के अनुभव की व्याख्या करता है — किसी भारी बक्से को सरकाना शुरू करना कठिन, उसे सरकाते रहना आसान, और उसे लुढ़काना सबसे आसान ।

जाल यह है कि क्रम का अनुमान लगा लिया जाए, या यह मान लिया जाए कि गतिज घर्षण स्थैतिक से अधिक है, क्योंकि चलती वस्तु प्रतिरोध अनुभव करती है । भरोसेमंद स्मृति-सूत्र यह है कि गति आरंभ करना सदैव सबसे कठिन होता है (स्थैतिक), और लुढ़कने की व्यवस्था ठीक इसीलिए की जाती है कि वह सबसे कम प्रतिरोधी है ।

• सीमांत स्थैतिक घर्षण गति आरंभ होने से ठीक पहले का अधिकतम घर्षण है; समान सतहों के लिए स्थैतिक घर्षण गुणांक mu_s, गतिज घर्षण गुणांक mu_k से बड़ा होता है ।
• गतिज (सर्पी) घर्षण पहले से गतिशील पिंड पर लगता है और साधारण परिस्थितियों में सरकने की चाल से लगभग स्वतंत्र रहता है ।
• वेल्लन घर्षण सर्पी घर्षण से कहीं छोटा होता है — प्रायः एक से दो कोटि कम — इसीलिए पहिए, बेलन और बॉल बेयरिंग श्रम घटा देते हैं ।
• समान सतहों और अभिलंब बल के लिए क्रम है स्थैतिक घर्षण > गतिज घर्षण > वेल्लन घर्षण ।

• यह मान लेना कि गतिज घर्षण स्थैतिक घर्षण से अधिक है — वस्तुतः उलटा सही है ।
• वेल्लन घर्षण को सर्पी घर्षण के तुल्य मान लेना, जबकि वह कहीं छोटा होता है ।

यह सही क्रम में लगाइए वाले प्रश्न के रूप में पूछा जाता है — स्थैतिक > गतिज > वेल्लन की शृंखला स्मृति में बैठा लीजिए ।

No directly related past PYQ was found.

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  किसी भारी बक्से को एक बार सरकना आरंभ कर देने के बाद चलाते रहना, उसे विराम से चलाना शुरू करने की तुलना में सरल क्यों होता है ?

  • (a)गतिज घर्षण स्थैतिक घर्षण से अधिक होता है
  • (b)सीमांत स्थैतिक घर्षण गतिज घर्षण से अधिक होता है
  • (c)बक्से के चलते ही घर्षण रह ही नहीं जाता
  • (d)वेल्लन घर्षण काम सँभाल लेता है

  Answer(b) सीमांत स्थैतिक घर्षण गतिज घर्षण से अधिक होता है — इसलिए बक्से के पहले से सरकते रहने पर कम बल चाहिए ।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  मशीनों में बॉल बेयरिंग मुख्यतः किसलिए काम में लिए जाते हैं ?

  • (a)वे स्थैतिक घर्षण बढ़ाते हैं
  • (b)वेल्लन घर्षण सर्पी घर्षण से कहीं छोटा होता है
  • (c)वे घर्षण पूरी तरह समाप्त कर देते हैं
  • (d)वे अभिलंब बल बढ़ा देते हैं

  Answer(b) वेल्लन घर्षण सर्पी घर्षण से कहीं छोटा होता है — बेयरिंग सर्पी संपर्क को वेल्लन संपर्क में बदलकर प्रतिरोध घटा देते हैं ।