يحدث الاحتكاك بطريقتين: حركية وثابتة. يعمل الاحتكاك الحركي على جسم ينزلق على سطح ما ، بينما يحدث الاحتكاك الساكن عندما يمنع الاحتكاك الجسم من الحركة. من النماذج البسيطة والفعالة للاحتكاك أن قوة الاحتكاك f تساوي حاصل ضرب القوة العمودية N وعددًا يسمى معامل الاحتكاك μ. يختلف المعامل لكل زوج من المواد التي تتصل ببعضها البعض ، بما في ذلك المواد التي تتفاعل مع نفسها. القوة العادية هي القوة العمودية على السطح الفاصل بين سطحين منزلقين - بمعنى آخر ، مدى صعوبة دفعهما ضد بعضهما البعض.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
صيغة حساب معامل الاحتكاك هي μ = f ÷ N. تعمل قوة الاحتكاك f دائمًا في الاتجاه المعاكس للحركة المقصودة أو الفعلية ، ولكنها موازية للسطح فقط.
قياس وقت الحركة
لقياس قوة الاحتكاك ، قم بإعداد تجربة تنزلق فيها كتلة ، يتم سحبها بواسطة خيط يمر فوق بكرة ويتم توصيلها بكتلة معلقة ، عبر مسار. ابدأ الكتلة بعيدًا عن البكرة قدر الإمكان ، ثم حرر الكتلة ، وسجل الوقت ، t ، المستغرق لتحريك مسافة ، L ، على طول المسار. عندما تكون الكتلة المعلقة صغيرة ، قد تحتاج إلى دفع الكتلة قليلاً جدًا لتحريكها. كرر هذا القياس مع كتل معلقة مختلفة.
حساب قوة الاحتكاك
احسب قوة الاحتكاك. للبدء ، احسب أولاً Fnet ، القوة الكلية على الكتلة. المعادلة
F_ {net} = \ frac {2ML} {t ^ 2}
حيث M هي كتلة الكتلة بالجرام.
القوة المطبقة على الكتلة ، Fapplied ، هي السحب من الخيط الناتج عن وزن الكتلة المعلقة ، m. احسب القوة المطبقة ، Fapplied = mg ، حيث g = 9.81 متر لكل ثانية مربعة ، ثابت تسارع الجاذبية.
احسب N ، القوة العمودية هي وزن الكتلة.
N = ملغ
الآن ، احسب قوة الاحتكاك ، f ، الفرق بين القوة المؤثرة والقوة الكلية. المعادلة هي:
f = F_ {يتم تطبيقه} -F_ {net}
ارسم قوة الاحتكاك
ارسم قوة الاحتكاك f على المحور y مقابل القوة العمودية N على المحور x. يمنحك المنحدر معامل الاحتكاك الحركي.
تسجيل بيانات المنحدر
ضع الجسم على المسار عند أحد طرفيه وارفع هذه النهاية ببطء لعمل منحدر. سجل الزاوية ، ، التي يبدأ عندها الكتلة الانزلاق. عند هذه الزاوية ، تكون قوة الجاذبية المؤثرة أسفل المنحدر أكبر بقليل من قوة الاحتكاك التي تمنع الكتلة من البدء في الانزلاق. إن دمج فيزياء الاحتكاك مع هندسة المستوى المائل يعطي صيغة بسيطة لـ معامل الاحتكاك الساكن: μ = تان (θ) ، حيث μ هي معامل الاحتكاك و هي زاوية.