پیالی میں طوفان (82) ۔ فرکشن

جب دو چیزیں چھوتی ہیں تو ان کے درمیان کی فورس فرکشن کا سبب بنتی ہے۔ جب آپ اپنا پیر فرش پر گھسٹیں تو آنے والی آواز کی وجہ فرکشن ہے۔
کسی بھی شے کو خوردبین کے نیچے دیکھیں تو ہمیشہ کھردری نظر آئے گی۔ دونوں سطحوں کے درمیان کے یہ ابھار ایک دوسرے سے ٹکراتے ہیں تو توانائی چرا لیتے ہیں۔ کئی جگہوں پر، جیسا کہ مشین کے آپس میں حرکت کرتے پرزوں میں، فرکشن بڑا مسئلہ ہے۔ کیونکہ یہ مشین کے پرزوں کو گھسا دے گی، گرم کر دے گی اور توانائی ضائع کرے گی۔
فرکشن کے فوائد بھی ہیں۔ اس کے بغیر چلنا ممکن نہیں ہو گا۔ پھسلنی برف پر چلنا اس لئے مشکل ہے کہ اس فرکشن کم ہوتی ہے۔ فرکشن کی وجہ سے ہی گاڑی کا ٹائر سرخ کے ساتھ رہتا ہے اور پہیہ مڑنے پر گاڑی کی سمت تبدیل ہوتی جاتی ہے۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
فرکشن اس وجہ سے بھی ہوتی ہے کہ دو اشیا کے درمیان خوردبینی gluing کا اثر آ جاتا ہے۔ جب ایک چھپکلی دیوار پر چڑھتی ہے تو اس کے پیروں پر لاکھوں چھوٹے بال ہیں۔ ان کے سِروں پر مالیکیول دیوار کے مالیکیولز کو کھینچتے ہیں (اس کو وان ڈر وال فورس کہا جاتا ہے جو بہت کمزور الیکٹرومیگنٹزم ہے)۔ ہر بال بہت تھوڑی سی فورس دیتا ہے لیکن یہ اتنے زیادہ ہیں کہ ان کی مدد سے پوری چھپکلی اپنا وزن سہار سکتی ہے۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
فرکشن کبھی مفید ہے اور کبھی مضر۔ ہمیں ٹھیک وقت میں ٹھیک مقدار میں ٹھیک جگہ پر فرکشن کی ضرورت ہے۔ اور اس کے کنٹرول کے لئے lubricant استعمال کئے جاتے ہیں۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
گاڑی میں تیل اس لئے ڈالا جاتا ہے لیکن یہ کام کیسے کرتی ہے؟
ٹھوس اشیا میں شکل تبدیل کرنے کے خلاف مزاحمت ہے جبکہ مائع بہہ سکتے ہیں۔ اگر ٹھوس گئیر کے درمیان تیل ڈالا جائے تو یہ اپنی جگہ اور شکل بدل سکتا ہے اور دونوں گئیروں کے درمیان کشن کا کام کر سکتا ہے۔ اور اس سے فرکشن کم ہو جائے گی۔
جب دو ایسی سطحیں ایک دوسرے سے رگڑ کھائیں جن کے درمیان لوبریکیشن نہیں ہے تو ننگی آنکھ کو خواہ یہ جتنی بھی smooth لگیں لیکن ایٹموں کی سطح پر یہ کھردری ہیں اور ایک دوسرے سے ان کا ٹکراؤ خوشگوار نہیں۔ اس میں توانائی بھی ضائع ہوتی ہے اور سطح بھی گھستی ہے۔ لیکن جب ان کے درمیان میں مائع آ جائے تو پھر یہ شکل تبدیل کر کے بہہ سکتا ہے۔ اچھا lubricant پرفیکٹ تہوں کی صورت میں بہے گا۔ اور اس کو laminar flow کہا جاتا ہے۔ اوپر کی تہہ اوپر والی سطح کے ساتھ، نیچے والی تہ نیچے والی سطح کے ساتھ جبکہ درمیان کی تہیں ان دونوں کے درمیان بغیر فرکشن کے آزادانہ بہیں گی اور فرکشن کم رہے گی۔
۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔
اس وضاحت کو فلوئیڈ فلم یا hydrodrynamic lubrication کہا جاتا ہے۔ یہ ایک ریلوے انجینر بوشامپ ٹاور نے 1880 میں دی تھی اور بعد میں اوسبورن رینالڈز نے جو برطانوی فزسسٹ تھے اور فلوئیڈ ڈانامکس میں مہارت رکھتے تھے۔ لیکن یہ سادہ وضاھت ہے۔ اصل دنیا میں (ہمیشہ کی طرح) چیزیں زیادہ پیچیدہ ہوتی ہیں۔ ہمیشہ تہیں نہیں بنتی۔ ان کا تعلق دونوں سطحوں اور ان کے لوبریکنٹ سے تعلق سے بھی ہے، جس میں کیمیائی ری ایکشن سے زیادہ موثر چکنائی والی چیز بن جاتی ہے۔ اور اس کو boundary-film lubrication کہا جاتا ہے۔ کئی بار ان دونوں اثرات کا ملاپ ہوتا ہے۔
اس سادہ مضمون کے سکوپ سے یہ باہر ہے۔ لیکن ذہن میں یہ رکھنا مفید رہے گا کہ سادہ وضاحتیں عام طور پر سادہ کی گئی وضاحتیں ہوتی ہیں۔۔۔۔
(جاری ہے)