كقوة تعارض الحركة ، يؤدي الاحتكاك دائمًا إلى تقليل التسارع. يحدث الاحتكاك بين تفاعل الجسم مع السطح. يعتمد حجمها على خصائص كل من السطح والجسم ، وما إذا كان الجسم يتحرك أم لا. قد يكون الاحتكاك نتيجة تفاعل بين جسمين صلبين ، لكن لا يجب أن يكون كذلك. سحب الهواء هو نوع من قوة الاحتكاك ، ويمكنك حتى التعامل مع تفاعل جسم صلب يتحرك فوق الماء أو عبره كتفاعل احتكاك.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تعتمد قوة الاحتكاك على كتلة الجسم بالإضافة إلى معامل الاحتكاك الانزلاقي بين الجسم والسطح الذي ينزلق عليه. اطرح هذه القوة من القوة المؤثرة لإيجاد عجلة الجسم.
كيفية حساب قوة الاحتكاك
القوة هي كمية متجهة ، مما يعني أنه يجب عليك التفكير في الاتجاه الذي تعمل فيه. يوجد نوعان رئيسيان من قوى الاحتكاك: القوة الساكنة (Fشارع) وقوة الانزلاق (Fsl). على الرغم من أنها تعمل في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم ، فإن القوة العمودية (Fن) ينتج هذه القوى ، التي تعمل بشكل عمودي على اتجاه الحركة. Fن يساوي وزن الجسم مضافًا إليه أي أوزان إضافية. على سبيل المثال ، إذا ضغطت لأسفل على كتلة من الخشب على طاولة ، فإنك تزيد من القوة الطبيعية ، وبالتالي تزيد من قوة الاحتكاك.
يعتمد كل من الاحتكاك الساكن والانزلاق على خصائص الجسم المتحرك والسطح الذي يتحرك على طوله. يتم تحديد هذه الخصائص كمياً في معاملات ثابت (µشارع) وانزلاق (µsl) الاحتكاك. هذه المعاملات بلا أبعاد وقد تم جدولة للعديد من العناصر والأسطح الشائعة. بمجرد أن تجد الشخص الذي ينطبق في حالتك ، فإنك تحسب قوى الاحتكاك باستخدام هذه المعادلات:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ text {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
حساب التسارع
ينص قانون نيوتن الثاني على أن تسارع الجسم (أ) يتناسب مع القوة (F) المطبقة عليه ، وعامل التناسب هو كتلة الجسم (م). إذا كنت مهتمًا بالتسارع ، فأعد ترتيب المعادلة على النحو التالي:
أ = \ فارك {F} {م}
القوة هي كمية متجهة ، مما يعني أنه يجب عليك التفكير في الاتجاه الذي تعمل فيه. يوجد نوعان رئيسيان من قوى الاحتكاك: القوة الساكنة (Fشارع) وقوة الانزلاق (Fsl). على الرغم من أنها تعمل في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم ، فإن القوة العمودية (Fن) ينتج هذه القوى ، التي تعمل بشكل عمودي على اتجاه الحركة. Fن يساوي وزن الجسم مضافًا إليه أي أوزان إضافية. على سبيل المثال ، إذا ضغطت لأسفل على كتلة من الخشب على طاولة ، فإنك تزيد من القوة الطبيعية ، وبالتالي تزيد من قوة الاحتكاك.
القوة الكلية (F) على جسم خاضع للاحتكاك تساوي مجموع القوة المؤثرة (Fبرنامج) وقوة الاحتكاك (Fالاب). لكن بما أن قوة الاحتكاك تعارض الحركة ، فهي سالبة بالنسبة إلى القوة الأمامية ، لذلك:
F = F_ {app} -F_ {fr}
قوة الاحتكاك هي نتاج معامل الاحتكاك والقوة العمودية التيفي حالة عدم وجود قوى نزولية إضافية، هو وزن الشيء. يُعرّف الوزن (ث) على أنه كتلة (م) لجسم مضروبة في قوة الجاذبية (جم):
F_N = ث = ملغ
أنت الآن جاهز لحساب تسارع جسم كتلته (م) خاضعًا للقوة المطبقة Fبرنامج وقوة احتكاك. بما أن الجسم يتحرك ، فإنك تستخدم معامل الاحتكاك الانزلاقي للحصول على هذه النتيجة:
أ = \ frac {F_ {app} - \ mu_ {sl} mg} {m}