ઘર્ષણ એટલે શું ? સ્થિત ઘર્ષણબળની સમજૂતી આપો.

જ્યારે બે સંપર્કમાં રહેલી સપાટીઓ સાપેક્ષ ગતિ કરે ત્યારે જેના કારણે સાપેક્ષ ગતિ માંડ પડે છે તેને ઘર્ષણ કહે છે.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક પદાર્થને સમક્ષિતિજ સપાટી પર મૂકેલ છે.

પદાર્થ પર સપાટી પર લાગતું વજન (ગુરુત્વાકર્ષણ બળ) $W$ અને પદાર્થનું લંબબળ $N$ એકબીજાને સમતોલે છે.

ધારો કે પદાર્થ પર $F$ બળ સમક્ષિતિજ દિશામાં લગાડવામાં આવે છે.

 જે પદાર્થ પર એકલું જ બળ લાગતું હોય અને તે બળ ગમે તેટલું નાનું હોય તો પણ પદાર્થ $\frac{F}{m}$ જેટલા પ્રવેગથી ખસતો જ હોય.

જે પદાર્થ સ્થિર જ હોય તો ક્હી શકાય કે પદાર્થ પર લગાડેલા બળની વિરુદ્ધ સમક્ષિતિજ દિશામાં કોઈક બળ લાગવા માંડે છે જે લગાડેલ બળનો વિરોધ કરે છે. જેથી પદાર્થ પરનું ચોખ્ખું (પરિણમી) બળ શૂન્ય બને છે.

પદાર્થ અને ટેબલની સંપર્ક સપાટીને સમાંતર દિશામાં લાગતાં આ બળને સ્થિત ધર્ષણ બળ $f_{ s }$ કે છે.

સ્થિતિ ઘર્ષણ બળ આપમેળે અસ્તિત્વ ઘરાવતું નથી. પણ જ્યારે પદાર્થ પર બળ લગાડવામાં આવે છે ત્યારે જ ઘર્ષણ બળ લાગવા માંડે છે.

જેમ જેમ બાહ્ય બળ $F$ વધારીએ તેમ તેમ સ્થિત ઘર્ષણ બળ અમુક હદ સુધી વધતું જ્ય છે અને પદાર્થને સ્થિર રાખે છે. સ્થિત ઘર્ષણ અપેક્ષિત ગતિનો વિરોધ કરે છે. અપેક્ષિત ગતિ એટલે ધર્ષણ બળની ગેરહાજરીમાં પદાર્થ પર બળ લગાડતાં જે ગતિ થાય તે ગતિ.

પદાર્થ પર લાગતા બળના મૂલ્ય અનુસાર સ્થિત ધર્ષણ બળ પણ પોતાનું મૂલ્ય $adjust$ કરતું જાય છે તેથી ધર્ષણ બળ $selfadjusting force$ છે.

પદાર્થ (ચોસલું) જ્યારે ખસવાની શરૂઆત કરે ત્યારે લાગતાં ઘર્ષણ બળને મહત્તમ સ્થિત ધર્ષણ બળ $f _{ s ( max )}$ કહે છે.

સ્થિત ધર્ષણના નિયમો :

$(1)$ મહત્તમ સ્થિત ધર્ષણ બળ, સંપર્ક સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર આધારિત નથી.

$(2)$ મહત્તમ સ્થિત ધર્ષણ બળ, લંબબળના સમપ્રમાંણ છે.

મહત્તમ સ્થિત ઘર્ષણ બળ સંપર્ક ક્ષેત્રફળ પર આધારિત નથી.

$\therefore f_{s(\max )} \propto N \quad \therefore f_{s(\max )}=\mu_{ s } N$

જ્યાં $\mu_{ s }$ એ સ્થિત ધર્ષણાંક છે તેના મૂલ્યનો આધાર સંપર્ક સપાટીના પ્રકાર અને સંપર્ક સપાટીના દ્રવ્યની જીત તથા તાપમાન પર છે. જे પરિમાણ રહિત તથા એકમ રહિત છે. કારણ કે, $\mu_{ s }=\frac{f_{ s (\max )}}{ N }$

મહત્તમ સ્થિત ધર્ષણ બળ અને લંબબળના ગુણોતરને સ્થિત ધર્ષણાંક ક્હે છે. તેનું મૂલ્ય લગભગ $0.01$ થી $1.5$ ના ગાળામાં હોય છે.

જો પદાર્થ ખસતો ન હોય, તો $f_{ s } \leq \mu_{ s } N$