Триенето е сила, която се противопоставя на движението. Физиците различават статичното триене, което действа, за да поддържа тялото в покой, и кинетичното триене, което действа, за да забави движението си, след като започне да се движи. Силата, упражнявана от статично триене (Fс) е пропорционална на перпендикулярната сила, упражнявана от тялото върху повърхността, по която се движи, което се нарича нормална сила (Fн). Коефициентът на пропорционалност се нарича коефициент на статична фракция, който обикновено се обозначава с гръцката буква mu с индексс (µс). Математическата връзка е:
F_s = \ mu_s F_N
Този коефициент зависи от характеристиките на двете повърхности, които са в контакт помежду си. Той е представен в таблица за редица различни материали. Ако не можете да намеритеµс за материалите, които използвате, можете да го определите с обикновен експеримент.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
За да намерите минималния коефициент на статично триене между два материала, конструирайте наклонена равнина от един от материалите и поставете върху него тяло, направено от другия материал. Увеличете ъгъла на наклона, докато тялото започне да се плъзга. Тангенсът на ъгъла е коефициентът на триене.
Използвайте наклонена равнина
Лесен начин за определянеµсе да поставите въпросния обект върху наклонена равнина, направена от същия материал като повърхността, която изучавате. Постепенно увеличавайте ъгъла на наклона, докато обектът започне да се плъзга. Запишете този ъгъл. Можете веднага да намеритеµсзащото е равна на допирателната на ъгъла. Ето защо:
Докато вдигате наклона, силата на гравитацията, действаща върху тяло с масамима хоризонтален и вертикален компонент. Прилагайки закона на Нютон към всеки от тях точно преди тялото да започне да се движи, вие намирате хоризонталния компонент (който действа вх-посока) да бъдеFх = мах. Същото важи и заупосока:Fу = мау.
Ускорението вх-посока,мах, е равно на силата на гравитацията, която е маса, умножена по ускорение поради гравитацията (ж) по синуса на ъгъла (ø), образуван в опорната точка на наклона. Тъй като тялото не се движи, това е равно на противоположната сила на статично триене и можете да напишете:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
Theу-посочен компонент на силата,мау, е равно на косинуса на ъгъла, умножен по масата по ускорението поради гравитацията, и това трябва да е равно на нормалната сила, тъй като тялото не се движи,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Не забравяйте, чеFс = µсFн. Заместител наFсв уравнение (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
и използвайте равенството на уравнение (2), за да заместитеFн:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Терминът "mg"отменя от двете страни:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}