Essendo una forza che si oppone al movimento, l'attrito riduce sempre l'accelerazione. L'attrito si verifica tra l'interazione di un oggetto contro una superficie. La sua grandezza dipende dalle caratteristiche sia della superficie che dell'oggetto e dal fatto che l'oggetto si muova o meno. L'attrito può essere il risultato di un'interazione tra due oggetti solidi, ma non deve esserlo. La resistenza dell'aria è un tipo di forza di attrito e potresti persino trattare l'interazione di un corpo solido che si muove su o attraverso l'acqua come un'interazione di attrito.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
La forza di attrito dipende dalla massa di un oggetto più il coefficiente di attrito radente tra l'oggetto e la superficie su cui scorre. Sottrai questa forza dalla forza applicata per trovare l'accelerazione dell'oggetto.
Come calcolare la forza di attrito
La forza è una grandezza vettoriale, il che significa che devi considerare la direzione in cui agisce. Esistono due tipi principali di forze di attrito: la forza statica (F
sto) e la forza di scorrimento (Fsl). Anche se agiscono nella direzione opposta a quella in cui si muove un oggetto, la forza normale (Fno) produce queste forze, che agiscono perpendicolarmente alla direzione del moto. Fno è uguale al peso dell'oggetto più eventuali pesi aggiuntivi. Ad esempio, se si preme su un blocco di legno su un tavolo, si aumenta la forza normale e quindi aumenta la forza di attrito.Sia l'attrito statico che quello radente dipendono dalle caratteristiche del corpo in movimento e dalla superficie lungo la quale si muove. Queste caratteristiche sono quantificate nei coefficienti di staticità (µsto) e scorrevole (µsl) attrito. Questi coefficienti sono adimensionali e sono stati tabulati per molti oggetti e superfici comuni. Una volta trovato quello che si applica alla tua situazione, calcoli le forze di attrito usando queste equazioni:
F_{st}\leq\mu_{st}F_N\\\text{ }\\F_{sl}=\mu_{sl}F_N
Calcolo dell'accelerazione
La seconda legge di Newton dice che l'accelerazione di un oggetto (a) è proporzionale alla forza (F) applicata su di esso, e il fattore di proporzionalità è la massa dell'oggetto (m). Se sei interessato all'accelerazione, riorganizza l'equazione da leggere:
a=\frac{F}{m}
La forza è una grandezza vettoriale, il che significa che devi considerare la direzione in cui agisce. Esistono due tipi principali di forze di attrito: la forza statica (Fsto) e la forza di scorrimento (Fsl). Anche se agiscono nella direzione opposta a quella in cui si muove un oggetto, la forza normale (Fno) produce queste forze, che agiscono perpendicolarmente alla direzione del moto. Fno è uguale al peso dell'oggetto più eventuali pesi aggiuntivi. Ad esempio, se si preme su un blocco di legno su un tavolo, si aumenta la forza normale e quindi aumenta la forza di attrito.
La forza totale (F) su un oggetto soggetto ad attrito è uguale alla somma della forza applicata (Fapp) e la forza di attrito (Ffr). Ma poiché la forza di attrito si oppone al movimento, è negativa rispetto alla forza in avanti, quindi:
F=F_{app}-F_{fr}
La forza di attrito è il prodotto del coefficiente di attrito e la forza normale, chein assenza di forze extra verso il basso, è il peso dell'oggetto. Il peso (w) è definito come la massa (m) di un oggetto per la forza di gravità (g):
F_N=w=mg
Ora sei pronto per calcolare l'accelerazione di un oggetto di massa (m) soggetto a una forza applicata Fapp e una forza di attrito. Poiché l'oggetto è in movimento, si utilizza il coefficiente di attrito radente per ottenere questo risultato:
a=\frac{F_{app}-\mu_{sl}mg}{m}