Ως δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση, η τριβή μειώνει πάντα την επιτάχυνση. Η τριβή συμβαίνει μεταξύ της αλληλεπίδρασης ενός αντικειμένου με μια επιφάνεια. Το μέγεθος του εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά τόσο της επιφάνειας όσο και του αντικειμένου και από το αν το αντικείμενο κινείται ή όχι. Η τριβή μπορεί να είναι το αποτέλεσμα μιας αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο στερεών αντικειμένων, αλλά δεν πρέπει να είναι. Η μεταφορά αέρα είναι ένας τύπος δύναμης τριβής και θα μπορούσατε ακόμη και να αντιμετωπίσετε την αλληλεπίδραση ενός στερεού σώματος που κινείται πάνω ή μέσω του νερού ως αλληλεπίδραση τριβής.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η δύναμη τριβής εξαρτάται από τη μάζα ενός αντικειμένου συν τον συντελεστή τριβής ολίσθησης μεταξύ του αντικειμένου και της επιφάνειας στην οποία ολισθαίνει. Αφαιρέστε αυτή τη δύναμη από την εφαρμοζόμενη δύναμη για να βρείτε την επιτάχυνση του αντικειμένου.
Πώς να υπολογίσετε τη δύναμη τριβής
Η δύναμη είναι μια διανυσματική ποσότητα, που σημαίνει ότι πρέπει να λάβετε υπόψη την κατεύθυνση στην οποία ενεργεί. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι δυνάμεων τριβής: η στατική δύναμη (F
αγ) και τη δύναμη ολίσθησης (Fsl). Ακόμα κι αν ενεργούν προς την αντίθετη κατεύθυνση από εκείνη στην οποία κινείται ένα αντικείμενο, η κανονική δύναμη (FΝπαράγει αυτές τις δυνάμεις, οι οποίες ενεργούν κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησης. φάΝ ισούται με το βάρος του αντικειμένου συν τυχόν πρόσθετα βάρη. Για παράδειγμα, εάν πατήσετε ένα ξύλινο τετράγωνο πάνω σε ένα τραπέζι, αυξάνετε την κανονική δύναμη και έτσι αυξάνεται η δύναμη τριβής.Τόσο η στατική όσο και η ολισθαίνουσα τριβή εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του κινούμενου σώματος και της επιφάνειας κατά την οποία κινείται. Αυτά τα χαρακτηριστικά ποσοτικοποιούνται στους συντελεστές στατικού (μαγ) και ολίσθηση (μsl) τριβή. Αυτοί οι συντελεστές είναι χωρίς διάσταση και έχουν καταχωριστεί σε πίνακα για πολλά κοινά αντικείμενα και επιφάνειες. Μόλις βρείτε αυτό που ισχύει στην περίπτωσή σας, υπολογίζετε τις δυνάμεις τριβής χρησιμοποιώντας αυτές τις εξισώσεις:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ κείμενο {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
Υπολογισμός επιτάχυνσης
Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα λέει ότι η επιτάχυνση ενός αντικειμένου (α) είναι ανάλογη με τη δύναμη (F) που ασκείται σε αυτό, και ο συντελεστής αναλογικότητας είναι η μάζα του αντικειμένου (m). Εάν σας ενδιαφέρει η επιτάχυνση, αναδιατάξτε την εξίσωση για να διαβάσετε:
α = \ frac {F} {m}
Η δύναμη είναι μια διανυσματική ποσότητα, που σημαίνει ότι πρέπει να λάβετε υπόψη την κατεύθυνση στην οποία ενεργεί. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι δυνάμεων τριβής: η στατική δύναμη (Fαγ) και τη δύναμη ολίσθησης (Fsl). Ακόμα κι αν ενεργούν προς την αντίθετη κατεύθυνση από εκείνη στην οποία κινείται ένα αντικείμενο, η κανονική δύναμη (FΝπαράγει αυτές τις δυνάμεις, οι οποίες ενεργούν κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησης. φάΝ ισούται με το βάρος του αντικειμένου συν τυχόν πρόσθετα βάρη. Για παράδειγμα, εάν πατήσετε ένα ξύλινο τετράγωνο πάνω σε ένα τραπέζι, αυξάνετε την κανονική δύναμη και έτσι αυξάνεται η δύναμη τριβής.
Η συνολική δύναμη (F) σε ένα αντικείμενο που υπόκειται σε τριβή είναι ίση με το άθροισμα της εφαρμοζόμενης δύναμης (Fεφαρμογή) και η δύναμη τριβής (Fπρ). Αλλά επειδή η δύναμη τριβής αντιτίθεται στην κίνηση, είναι αρνητική σε σχέση με την εμπρόσθια δύναμη, οπότε:
F = F_ {app} -F_ {fr}
Η δύναμη τριβής είναι το προϊόν του συντελεστή τριβής και της κανονικής δύναμης, η οποίααπουσία επιπλέον δυνάμεων προς τα κάτω, είναι το βάρος του αντικειμένου. Το βάρος (w) ορίζεται ως η μάζα (m) ενός αντικειμένου επί τη δύναμη της βαρύτητας (g):
F_N = w = mg
Τώρα είστε έτοιμοι να υπολογίσετε την επιτάχυνση ενός αντικειμένου μάζας (m) που υπόκειται σε μια δύναμη Fεφαρμογή και μια δύναμη τριβής. Δεδομένου ότι το αντικείμενο κινείται, χρησιμοποιείτε τον συντελεστή τριβής ολίσθησης για να λάβετε αυτό το αποτέλεσμα:
a = \ frac {F_ {app} - \ mu_ {sl} mg} {m}
