Повечето хора разбират триенето по интуитивен начин. Когато се опитате да избутате обект по повърхността, контактът между обекта и повърхността устоява на натиска ви до определена сила на натискане. Изчисляването на силата на триене математически обикновено включва „коефициента на триене“, който описва колко са двете специфични материали се „залепват”, за да се противопоставят на движението, и нещо, наречено „нормална сила”, което е свързано с масата на обект. Но ако не знаете коефициента на триене, как да изработите силата? Можете да постигнете това или чрез търсене на стандартен резултат онлайн, или чрез провеждане на малък експеримент.
Използвайте въпросния обект и малка част от повърхността можете да се движите свободно, за да поставите наклонена рампа. Ако не можете да използвате цялата повърхност или целия обект, просто използвайте парче нещо, направено от същия материал. Например, ако имате керемиден под като повърхност, можете да използвате една плочка, за да създадете рампата. Ако имате дървен шкаф като предмет, използвайте различен, по-малък предмет, направен от дърво (в идеалния случай с подобно покритие върху дървото). Колкото по-близо можете да се приближите до реалната ситуация, толкова по-точно ще бъде изчислението ви.
Уверете се, че можете да регулирате наклона на рампата, като подредите поредица от книги или нещо подобно, така че да можете да направите малки корекции на максималната й височина.
Колкото по-наклонена е повърхността, толкова повече силата, дължаща се на гравитацията, ще работи, за да я изтегли надолу по рампата. Силата на триене действа срещу това, но в един момент силата, дължаща се на гравитацията, го преодолява. Това ви казва максималната сила на триене за тези материали и физиците описват това чрез коефициента на статично триене (μстатични). Експериментът ви позволява да намерите стойността за това.
Поставете обекта върху повърхността под плитък ъгъл, който няма да го накара да се плъзне надолу по рампата. Постепенно увеличавайте наклона на рампата, като добавяте книги или други тънки предмети към стека си и намерете най-стръмния наклон, на който можете да го задържите, без обектът да се движи. Ще се борите да получите напълно точен отговор, но най-добрата ви оценка ще бъде достатъчно близка до истинската стойност за изчислението. Измерете височината на рампата и дължината на основата на рампата, когато е под този наклон. По същество третирате рампата като образуващ правоъгълен триъгълник с пода и измерващ дължината и височината на триъгълника.
Математиката за ситуацията се получава добре и се оказва, че тангенсът на ъгъла на наклона ви казва стойността на коефициента. Така:
Или, тъй като tan = противоположно / съседно = дължина на основата / височината, изчислявате:
Където „н”Означава нормалната сила. За равна повърхност стойността на това е равна на теглото на обекта, така че можете да използвате:
Например дървото върху каменна повърхност има коефициент на триене отμстатични = 0,3, така че използвайки тази стойност за дървен шкаф от 10 килограма (кг) върху каменна повърхност:
Потърсете онлайн, за да намерите коефициента на триене между двете си вещества. Например автомобилна гума на асфалт има коефициент отμстатични = 0,72, ледът върху дърво имаμстатични = 0,05 и дърво върху тухла имаμстатични = 0,6. Намерете стойността за вашата ситуация (включително използването на коефициента на плъзгане, ако не изчислявате триенето от неподвижно състояние) и го отбележете.
Ако не е, нормалната сила е по-слаба. В този случай намерете ъгъла на наклонаθ, и изчислете:
Например, като се използва блок от 1 кг лед върху дърво, наклонен на 30 °, и се помни товаж= 9,8 m / s2, това дава:
F = \ cos {\ theta} \ mu_ {статично} mg = \ cos {30} \ по 0,05 \ по 1 \ по 9,8 = 0,424 \ текст {N}