2⋅0 kg द्रव्यमान के एक खंड (ब्लॉक) को 3⋅0 kg द्रव्यमान के दूसरे खंड (ब्लॉक) के ऊपर रखा गया है। दोनों खंडों के बीच स्थैतिक घर्षण गुणांक 0⋅2 है। नीचे वाले खंड को क्षैतिज बल F से इस तरह खींचा जाता है कि दोनों खंड एक साथ बिना सर्पण के खिसकते हैं। गुरुत्वीय त्वरण 10 m/s² लेते हुए, घर्षण बल का महत्तम मान कितना है?

संकल्पना:

घर्षण बल एक ऐसा बल है जो संपर्क में स्थित दो सतहों के बीच सापेक्ष गति या गति की प्रवृत्ति का विरोध करता है।

• जब भी दो वस्तुएं संपर्क में आती हैं और तो वे एक-दूसरे से आगे जाने का प्रयास करती हैं, तो सतहों पर मौजूद सूक्ष्म अनियमितताओं के कारण गति में प्रतिरोध उतपन्न होता है।
• इस प्रतिरोध बल को घर्षण कहा जाता है।

घर्षण के प्रकार​

स्थैतिक घर्षण: 

• स्थैतिक घर्षण वह घर्षण बल है जो तब काम में आता है जब दो सतहें एक दुसरे के संपर्क में होती हैं लेकिन वे एक दुसरे के सापेक्ष गति नहीं कर रही होती हैं।​
  • यह किसी प्रकार के बाह्य बल के लगने पर वस्तुओं को फिसलने या हिलने से रोकता है। लगाए गए बल के साथ स्थैतिक घर्षण तब तक बढ़ता है जब तक कि यह अपने अधिकतम मान, जिस बिंदु पर वस्तुएं हिलने की कगार पर होती हैं तक नहीं पहुंच जाता है।
  • अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल को निम्न प्रकार दिया जा सकता है​: f_{static max} = μ_sN
  • जहाँ F_{static max} अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल है।
  • μ_s दो सतहों के बीच स्थैतिक घर्षण का गुणांक है, और
  • N एक लम्बवत बल है, जो एक सतह द्वारा संपर्क सतह के लंबवत दूसरी सतह पर लगाया जाता है।

गतिज घर्षण:

• गतिज घर्षण वह घर्षण बल है एक दुसरे के आस पास से गुजरने वाली दो सम्पर्कित सतहों के बीच होने वाली सापेक्ष गति का विरोध करता है​
  • स्थैतिक घर्षण के विपरीत, जब वस्तुएं गति की अवस्था में हों तो गतिज घर्षण लगभग स्थिर रहता है और यह सामान्यतः स्थैतिक घर्षण से दुर्बल होता है।
  • गतिज घर्षण बल को निम्न के द्वारा दिया गया है-
  • F_kinetic = μ_kN
  • F_kinetic गतिज घर्षण बल है,
  • μ_k दो सतहों के बीच गतिज घर्षण का गुणांक है, और 
  • N लम्बवत बल है। 
• घर्षण के गुणांक (μs और μk) सम्पर्कित सतहों की प्रकृति पर निर्भर करते हैं और यह एक आयामहीन मान हैं।
• वे घर्षण बल और लम्बवत बल के अनुपात को निरूपित करते हैं।
• घर्षण हमारे दैनिक जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह हमें चलने, वाहन चलाने, लिखने और कई अन्य कार्यों को करने में सहायता करता है।
• हालाँकि, यह सतहों पर टूट-फूट का कारण भी बनता है, इसलिए उचित कार्यक्षमता और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए अभियंताओं को सामान्यतः अपनी अभिकल्पनाओं में घर्षण के संबंध में विचार करने की आवश्यकता होती है।

गणना:

दिया गया है, दो खंडों के बीच स्थैतिक घर्षण, μ_s = 0.2

जैसे कि नीचे के खंड को क्षैतिज बल F के साथ इस तरह खींचा जाता है कि दोनों खंड बिना सर्पण के एक साथ खिसकते हैं, तो खंडों के बीच अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल कार्य करता है, और इसे निम्न के द्वारा दिया गया है:
f_{static max} = μ_sN

साथ ही, 2 kg के खंड पर लगने वाला लम्बवत बल खंड के वजन के बराबर होता है,

⇒ N = mg = 2 × 10 = 20 N

⇒ f_{static max} = μ_sN = 0.2 × 20 = 4 N