Tření je síla, která odporuje pohybu. Fyzici rozlišují mezi statickým třením, které udržuje tělo v klidu, a kinetickým třením, které zpomaluje jeho pohyb, jakmile se začne hýbat. Síla vyvíjená statickým třením (Fs) je úměrná kolmé síle vyvíjené tělesem na povrch, po kterém se pohybuje, která se nazývá normální síla (FN). Faktor proporcionality se nazývá koeficient statického zlomku, který se obvykle označuje řeckým písmenem mu dolním indexems (µs). Matematický vztah je:
F_s = \ mu_s F_N
Tento koeficient závisí na vlastnostech dvou povrchů, které jsou ve vzájemném kontaktu. Byla uvedena v tabulce pro řadu různých materiálů. Pokud nemůžete najítµs pro materiály, které používáte, můžete určit jednoduchým experimentem.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Chcete-li zjistit minimální součinitel statického tření mezi dvěma materiály, zkonstruujte z jednoho z materiálů rovinu sklonu a umístěte na něj těleso vyrobené z druhého materiálu. Zvětšujte úhel sklonu, dokud se tělo nezačne klouzat. Tečna úhlu je koeficient tření.
Použijte nakloněnou rovinu
Jednoduchý způsob určeníµsje umístit předmět na nakloněnou rovinu ze stejného materiálu jako studovaný povrch. Postupně zvětšujte úhel sklonu, dokud objekt nezačne klouzat. Zaznamenejte ten úhel. Můžete okamžitě najítµsprotože se rovná tečně úhlu. Důvod:
Jak zvedáte sklon, gravitační síla působící na hmotné tělesommá vodorovnou a svislou složku. Aplikováním Newtonova zákona na každý z těchto těsně předtím, než se tělo začne pohybovat, najdete vodorovnou složku (která působí vX-direction) býtFX = maX. Totéž platí proysměr:Fy = may.
Zrychlení vX-směr,maX, se rovná gravitační síle, což je hmotnost krát zrychlení v důsledku gravitace (G) krát sinus úhlu (ø) vytvořené na otočném bodu sklonu. Jelikož se tělo nepohybuje, rovná se to protilehlé síle statického tření a můžete psát:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
They- směrová složka síly,may, se rovná kosinu úhlu krát hmota krát zrychlení v důsledku gravitace, a to se musí rovnat normální síle, protože tělo se nepohybuje,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Pamatuj si toFs = µsFN. Náhrada zaFsv rovnici (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
a použijte rovnost k rovnici (2) k nahrazeníFN:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Termín "mg"ruší z obou stran:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}