Als eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt, reduziert Reibung immer die Beschleunigung. Reibung tritt zwischen der Interaktion eines Objekts gegen eine Oberfläche auf. Seine Größe hängt von den Eigenschaften der Oberfläche und des Objekts ab und davon, ob sich das Objekt bewegt oder nicht. Reibung kann das Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen zwei festen Objekten sein, muss es aber nicht. Der Luftwiderstand ist eine Art Reibungskraft, und man könnte sogar die Wechselwirkung eines Festkörpers, der sich auf oder durch Wasser bewegt, als Reibungswechselwirkung behandeln.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Reibungskraft hängt von der Masse eines Objekts plus dem Gleitreibungskoeffizienten zwischen dem Objekt und der Oberfläche ab, auf der es gleitet. Ziehen Sie diese Kraft von der aufgebrachten Kraft ab, um die Beschleunigung des Objekts zu ermitteln.
Wie berechnet man die Reibungskraft
Kraft ist eine vektorielle Größe, was bedeutet, dass Sie die Richtung berücksichtigen müssen, in der sie wirkt. Es gibt zwei Hauptarten von Reibungskräften: die statische Kraft (F
Sowohl Haftreibung als auch Gleitreibung hängen von den Eigenschaften des sich bewegenden Körpers und der Oberfläche ab, auf der er sich bewegt. Diese Eigenschaften werden in den statischen Koeffizienten (µst) und Gleiten (µsl) Reibung. Diese Koeffizienten sind dimensionslos und wurden für viele gängige Gegenstände und Oberflächen tabellarisch dargestellt. Wenn Sie die für Ihre Situation zutreffende gefunden haben, berechnen Sie die Reibungskräfte mit diesen Gleichungen:
F_{st}\leq\mu_{st}F_N\\\text{ }\\F_{sl}=\mu_{sl}F_N
Beschleunigung berechnen
Das zweite Newtonsche Gesetz besagt, dass die Beschleunigung eines Objekts (a) proportional zur auf es ausgeübten Kraft (F) ist und der Proportionalitätsfaktor die Masse des Objekts (m) ist. Wenn Sie an Beschleunigung interessiert sind, ordnen Sie die Gleichung so um, dass sie lautet:
a=\frac{F}{m}
Kraft ist eine vektorielle Größe, was bedeutet, dass Sie die Richtung berücksichtigen müssen, in der sie wirkt. Es gibt zwei Hauptarten von Reibungskräften: die statische Kraft (Fst) und die Gleitkraft (Fsl). Obwohl sie entgegen der Bewegungsrichtung eines Objekts wirken, ist die Normalkraft (FNein) erzeugt diese Kräfte, die senkrecht zur Bewegungsrichtung wirken. FNein entspricht dem Gewicht des Objekts zuzüglich etwaiger Zusatzgewichte. Wenn Sie beispielsweise auf einem Tisch auf einen Holzklotz drücken, erhöhen Sie die Normalkraft und damit die Reibungskraft.
Die Gesamtkraft (F) auf einen reibenden Gegenstand ist gleich der Summe der aufgebrachten Kraft (FApp) und die Reibungskraft (Ffr). Aber da die Reibungskraft der Bewegung entgegenwirkt, ist sie relativ zur Vorwärtskraft negativ, also:
F=F_{app}-F_{fr}
Die Reibungskraft ist das Produkt aus Reibungskoeffizient und Normalkraft, dieohne zusätzliche Abwärtskräfte, ist das Gewicht des Objekts. Das Gewicht (w) ist definiert als die Masse (m) eines Objekts mal der Schwerkraft (g):
F_N=w=mg
Sie können nun die Beschleunigung eines Objekts der Masse (m) unter der Kraft F. berechnenApp und eine Reibungskraft. Da sich das Objekt bewegt, verwenden Sie den Gleitreibungskoeffizienten, um dieses Ergebnis zu erhalten:
a=\frac{F_{app}-\mu_{sl}mg}{m}