Η τριβή είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση. Οι φυσικοί διακρίνουν μεταξύ της στατικής τριβής, η οποία ενεργεί για να διατηρεί το σώμα σε ηρεμία και της κινητικής τριβής, η οποία δρα για να επιβραδύνει την κίνησή του μόλις αρχίσει να κινείται. Η δύναμη που ασκείται με στατική τριβή (φάμικρό) είναι ανάλογη με την κάθετη δύναμη που ασκείται από ένα σώμα στην επιφάνεια κατά την οποία κινείται, η οποία ονομάζεται κανονική δύναμη (φάΝ). Ο συντελεστής αναλογικότητας ονομάζεται συντελεστής στατικού κλάσματος, ο οποίος συνήθως δηλώνεται με το ελληνικό γράμμα mu με συνδρομήμικρό (µμικρό). Η μαθηματική σχέση είναι:
F_s = \ mu_s F_N
Αυτός ο συντελεστής εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των δύο επιφανειών που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Έχει καταγραφεί για διάφορα υλικά. Εάν δεν μπορείτε να βρείτεµμικρό για τα υλικά που χρησιμοποιείτε, μπορείτε να το προσδιορίσετε με ένα απλό πείραμα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Για να βρείτε τον ελάχιστο συντελεστή στατικής τριβής μεταξύ δύο υλικών, δημιουργήστε ένα κεκλιμένο επίπεδο από ένα από τα υλικά και τοποθετήστε ένα σώμα κατασκευασμένο από το άλλο υλικό πάνω του. Αυξήστε τη γωνία της κλίσης έως ότου το σώμα αρχίσει να γλιστρά. Η εφαπτομένη της γωνίας είναι ο συντελεστής τριβής.
Χρησιμοποιήστε ένα κεκλιμένο επίπεδο
Ένας απλός τρόπος προσδιορισμούµμικρόείναι να τοποθετήσετε το εν λόγω αντικείμενο σε κεκλιμένο επίπεδο κατασκευασμένο από το ίδιο υλικό με την επιφάνεια που μελετάτε. Αυξήστε σταδιακά τη γωνία της κλίσης έως ότου το αντικείμενο αρχίσει να ολισθαίνει. Καταγράψτε αυτήν τη γωνία. Μπορείτε να βρείτε αμέσωςµμικρόγιατί είναι ίσο με την εφαπτομένη της γωνίας. Να γιατί:
Καθώς αυξάνετε την κλίση, η δύναμη της βαρύτητας ενεργεί σε ένα σώμα μάζαςΜέχει ένα οριζόντιο και κάθετο στοιχείο. Εφαρμόζοντας το Νόμο του Νεύτωνα σε καθένα από αυτά λίγο πριν το σώμα αρχίσει να κινείται, θα βρείτε το οριζόντιο στοιχείο (το οποίο δρα στοΧ-κατεύθυνση) να είναιφάΧ = μαμάΧ. Το ίδιο ισχύει και στογκατεύθυνση:φάγ = μαμάγ.
Η επιτάχυνση στοΧ-κατεύθυνση,μαμάΧ, είναι ίση με τη δύναμη της βαρύτητας, η οποία είναι επιτάχυνση μάζας φορές λόγω βαρύτηταςσολ) φορές το ημίτονο της γωνίας (ø) σχηματίζεται στο υπομόχλιο της κλίσης Δεδομένου ότι το σώμα δεν κινείται, αυτό είναι ίσο με την αντίθετη δύναμη της στατικής τριβής και μπορείτε να γράψετε:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
ογ-κατευθυντικό στοιχείο δύναμης,μαμάγ, ισούται με το συνημίτονο της γωνίας επί τη μάζα επί την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, και αυτό πρέπει να ισούται με την κανονική δύναμη, καθώς το σώμα δεν κινείται,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Να θυμάστε ότιφάμικρό = µμικρόφάΝ. Υποκατάστατο γιαφάμικρόστην εξίσωση (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
και χρησιμοποιήστε την ισότητα στην εξίσωση (2) για να την αντικαταστήσετεφάΝ:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Ο όρος "mg"ακυρώνει και από τις δύο πλευρές:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}
