A súrlódás olyan erő, amely ellenzi a mozgást. A fizikusok megkülönböztetik a statikus súrlódást, amely a test nyugalmi állapotát tartja fenn, és a kinetikus súrlódást, amely lassítja a mozgását, amint mozogni kezd. A statikus súrlódás által kifejtett erő (Fs) arányos a test által a felületén kifejtett merőleges erővel, amely mentén mozog, amelyet normál erőnek nevezünk (FN). Az arányossági tényezőt statikus tört együtthatónak nevezzük, amelyet általában a görög mu betű jelöl egys (µs). A matematikai összefüggés:
F_s = \ mu_s F_N
Ez az együttható a két egymással érintkező felület jellemzőitől függ. Számos különböző anyagra lett táblázva. Ha nem találjaµs az Ön által használt anyagokhoz egy egyszerű kísérlet segítségével meghatározhatja.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A két anyag közötti minimális statikus súrlódási együttható megállapításához építsen lejtősíkot az egyik anyagból, és helyezzen rá egy másik anyagból készült testet. Növelje a lejtés szögét, amíg a test el nem kezd csúszni. A szög érintője a súrlódási együttható.
Használjon ferde síkot
Egyszerű módja annak meghatározásáraµsaz, hogy a kérdéses tárgyat egy ferde síkra helyezzük, amely ugyanabból az anyagból készült, mint az Ön által vizsgált felület. Fokozatosan növelje a lejtés szögét, amíg az objektum elkezd csúszni. Jegyezze fel ezt a szöget. Azonnal megtalálhatjaµsmert egyenlő a szög érintőjével. Ezért:
Ahogy emeli az emelkedőt, a tömegtestre ható gravitációs erőmvízszintes és függőleges komponenssel rendelkezik. Ha mindegyikre alkalmazza Newton törvényét, még mielőtt a test elkezd mozogni, megtalálja a vízszintes komponenst (amely ax-irányítás) lenniFx = max. Ugyanez igaz ayirány:Fy = may.
A gyorsulás ax-irány,max, egyenlő a gravitációs erővel, amely a tömeg és a gravitáció miatti gyorsulás (g) a szög szinuszának szorzata (ø) a lejtő támaszpontjánál képződött. Mivel a test nem mozog, ez egyenlő a statikus súrlódás ellentétes erejével, és írhatod:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
Ay- az erő irányított összetevője,may, megegyezik a szög koszinuszával és a tömeg szorzatának a gravitáció miatti gyorsulással, és ennek meg kell egyeznie a normál erővel, mivel a test nem mozog,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Emlékezz arraFs = µsFN. Helyettesíti a következőt:Fsaz (1) egyenletben:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
és használd a (2) egyenlet egyenlőségét a helyettesítéséreFN:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
A "mg"mindkét oldalról lemond:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}