Som en kraft, der modsætter sig bevægelse, reducerer friktion altid accelerationen. Friktion opstår mellem interaktionen mellem et objekt mod en overflade. Dens størrelse afhænger af både overfladens og objektets egenskaber, og om objektet bevæger sig eller ej. Friktion kan være resultatet af en interaktion mellem to faste objekter, men det behøver ikke være. Luftmodstand er en slags friktionskraft, og du kan endda behandle interaktionen mellem en fast krop, der bevæger sig på eller gennem vand, som en friktionsinteraktion.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Friktionskraften afhænger af massen af et objekt plus koefficienten for glidende friktion mellem objektet og overfladen, som det glider på. Træk denne kraft fra den påførte kraft for at finde genstandens acceleration.
Sådan beregnes friktionskraft
Kraft er en vektormængde, hvilket betyder, at du skal overveje den retning, den virker i. Der findes to hovedtyper af friktionskræfter: den statiske kraft (FSt.) og glidende kraft (Fsl). Selvom de handler i den modsatte retning af den, hvori et objekt bevæger sig, er den normale kraft (F
N) producerer disse kræfter, der virker vinkelret på bevægelsesretningen. FN er lig med genstandens vægt plus eventuelle yderligere vægte. For eksempel, hvis du trykker ned på en træblok på et bord, øger du den normale kraft, og dermed øger den friktionskraften.Både statisk og glidende friktion afhænger af egenskaberne ved den bevægelige krop og overfladen, langs hvilken den bevæger sig. Disse egenskaber kvantificeres i koefficienterne for statisk (µSt.) og glidning (µsl) friktion. Disse koefficienter er dimensionsløse og er blevet tabelleret for mange almindelige genstande og overflader. Når du først har fundet den, der gælder i din situation, beregner du friktionskræfterne ved hjælp af disse ligninger:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ tekst {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
Beregning af acceleration
Newtons anden lov siger, at accelerationen af et objekt (a) er proportionalt med kraften (F), der påføres det, og proportionalitetsfaktoren er objektets masse (m). Hvis du er interesseret i acceleration, omarrangerer du ligningen for at læse:
a = \ frac {F} {m}
Kraft er en vektormængde, hvilket betyder, at du skal overveje den retning, den virker i. Der findes to hovedtyper af friktionskræfter: den statiske kraft (FSt.) og glidende kraft (Fsl). Selvom de handler i den modsatte retning af den, hvori et objekt bevæger sig, er den normale kraft (FN) producerer disse kræfter, der virker vinkelret på bevægelsesretningen. FN er lig med genstandens vægt plus eventuelle yderligere vægte. For eksempel, hvis du trykker ned på en træblok på et bord, øger du den normale kraft, og dermed øger den friktionskraften.
Den samlede kraft (F) på et objekt, der er udsat for friktion, er lig med summen af den påførte kraft (Fapp) og friktionskraften (Ffr). Men da friktionskraften modsætter sig bevægelse, er den negativ i forhold til den fremadrettede kraft, så:
F = F_ {app} -F_ {fr}
Friktionskraften er produktet af friktionskoefficienten og den normale kraft, somi fravær af ekstra nedadgående kræfter, er genstandens vægt. Vægt (w) defineres som massen (m) af et objekt gange tyngdekraften (g):
F_N = w = mg
Du er nu klar til at beregne accelerationen af et objekt med masse (m) underlagt en påført kraft Fapp og en friktionskraft. Da objektet bevæger sig, bruger du koefficienten for glidende friktion for at få dette resultat:
a = \ frac {F_ {app} - \ mu_ {sl} mg} {m}