Liikkumista vastustavana voimana kitka vähentää aina kiihtyvyyttä. Kitkaa esiintyy kohteen vuorovaikutuksen välillä pintaa vastaan. Sen suuruus riippuu sekä pinnan että kohteen ominaisuuksista ja siitä, onko esine liikkuva vai ei. Kitka voi olla seurausta kahden kiinteän objektin välisestä vuorovaikutuksesta, mutta sen ei tarvitse olla. Ilmanvastus on eräänlainen kitkavoima, ja voit jopa pitää veden tai veden läpi liikkuvan kiinteän ruumiin vuorovaikutusta kitkavuorana.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kitkavoima riippuu kohteen massasta plus kohteen ja sen pinnan välisen liukukertoimen kanssa, jolla se liukuu. Vähennä tämä voima käytetystä voimasta löytääksesi kohteen kiihtyvyyden.
Kuinka laskea kitkavoima
Voima on vektorimäärä, mikä tarkoittaa, että sinun on otettava huomioon suunta, johon se vaikuttaa. Kitkavoimista on kaksi päätyyppiä: staattinen voima (Fst) ja liukuvoima (Fsl). Vaikka ne toimivat päinvastaisessa suunnassa kuin objekti liikkuu, normaalivoima (FN) tuottaa nämä voimat, jotka vaikuttavat kohtisuoraan liikesuuntaan. F
Sekä staattinen että liukuva kitka riippuvat liikkuvan rungon ja pinnan ominaisuuksista. Nämä ominaisuudet kvantifioidaan staattisten kertoimien avulla (µst) ja liukuva (µsl) kitkaa. Nämä kertoimet ovat ulottumattomia ja ne on taulukoitu monille tavallisille tuotteille ja pinnoille. Kun löydät tilanteen, joka sopii tilanteeseesi, lasket kitkavoimat näiden yhtälöiden avulla:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ teksti {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
Kiihtyvyyden laskeminen
Newtonin toinen laki sanoo, että kohteen (a) kiihtyvyys on verrannollinen siihen kohdistettuun voimaan (F) ja suhteellisuuskerroin on kohteen massa (m). Jos olet kiinnostunut kiihtyvyydestä, järjestä yhtälö uudelleen lukemaan:
a = \ frac {F} {m}
Voima on vektorimäärä, mikä tarkoittaa, että sinun on otettava huomioon suunta, johon se vaikuttaa. Kitkavoimista on kaksi päätyyppiä: staattinen voima (Fst) ja liukuvoima (Fsl). Vaikka ne toimivat päinvastaisessa suunnassa kuin objekti liikkuu, normaalivoima (FN) tuottaa nämä voimat, jotka vaikuttavat kohtisuoraan liikesuuntaan. FN on yhtä suuri kuin kohteen paino plus mahdolliset lisäpainot. Esimerkiksi, jos painat puupalaa alas pöydällä, lisäät normaalia voimaa ja siten se lisää kitkavoimaa.
Kitkan kohteena olevan kohteen kokonaisvoima (F) on yhtä suuri kuin käytetyn voiman summa (Fsovellus) ja kitkavoima (Ffr). Mutta koska kitkavoima vastustaa liikettä, se on negatiivinen suhteessa eteenpäin suuntautuvaan voimaan, joten:
F = F_ {sovellus} -F_ {fr}
Kitkavoima on kitkakertoimen ja normaalivoiman tulo, jokaylimääräisten alaspäin suuntautuvien voimien puuttuessa, on kohteen paino. Paino (w) määritellään kohteen massa (m) kertaa painovoima (g):
F_N = w = mg
Olet nyt valmis laskemaan kohdistetun voiman F kohteena olevan massaobjektin (m) kiihtyvyydensovellus ja kitkavoima. Koska kohde liikkuu, käytät liukukitkakerrointa saadaksesi tämän tuloksen:
a = \ frac {F_ {sovellus} - \ mu_ {sl} mg} {m}