רוב האנשים מבינים חיכוכים בצורה אינטואיטיבית. כשאתה מנסה לדחוף אובייקט לאורך משטח, המגע בין האובייקט למשטח מתנגד לדחיפה שלך עד חוזק דחיפה מסוים. חישוב כוח החיכוך מתמטי כולל בדרך כלל את "מקדם החיכוך", המתאר כמה השניים חומרים ספציפיים "נדבקים זה לזה" כדי להתנגד לתנועה, ומשהו המכונה "הכוח הרגיל" המתייחס למסת ה לְהִתְנַגֵד. אבל אם אתה לא יודע את מקדם החיכוך, איך אתה מבצע את הכוח? תוכל להשיג זאת על ידי חיפוש תוצאה סטנדרטית באינטרנט או עריכת ניסוי קטן.
השתמש באובייקט המדובר ובקטע קטן של המשטח שתוכל לנוע בחופשיות כדי להקים רמפה נוטה. אם אינך יכול להשתמש בכל המשטח או בכל האובייקט, פשוט השתמש בחתיכת משהו העשויה מאותו החומר. לדוגמה, אם יש לך רצפת אריחים כמשטח, תוכל להשתמש באריח יחיד כדי ליצור את הרמפה. אם יש לכם ארון עץ כחפץ, השתמשו בחפץ שונה וקטן יותר העשוי מעץ (באופן אידיאלי בגימור דומה על העץ). ככל שתתקרב למצב האמיתי, כך החישוב שלך יהיה מדויק יותר.
ודא שאתה יכול לכוון את שיפוע הרמפה, על ידי ערימת סדרת ספרים או משהו דומה, כך שתוכל לבצע התאמות קטנות לגובה המרבי שלה.
ככל שהמשטח נוטה יותר, כך הכוח הנובע מכוח המשיכה יעבוד למשוך אותו במורד הרמפה. כוח החיכוך פועל כנגד זה, אך בשלב מסוים הכוח הנובע מכוח המשיכה מתגבר עליו. זה אומר לך את כוח החיכוך המרבי עבור חומרים אלה, ופיזיקאים מתארים זאת באמצעות מקדם החיכוך הסטטי (
הניחו את האובייקט על גבי המשטח בזווית רדודה שלא תגרום לו להחליק במורד הרמפה. הגדל בהדרגה את שיפוע הרמפה על ידי הוספת ספרים או חפצים דקים אחרים לערימה שלך, ומצא את השיפוע התלול ביותר שאתה יכול להחזיק בו בלי שהאובייקט זז. תתאמץ לקבל תשובה מדויקת לחלוטין, אך ההערכה הטובה ביותר שלך תהיה קרובה מספיק לערך האמיתי לצורך החישוב. מדוד את גובה הרמפה ואת אורך בסיס הרמפה כאשר היא נמצאת בנטייה זו. אתה בעצם מתייחס לרמפה כאל היוצר משולש ישר עם הרצפה ומודד את אורך וגובה המשולש.
המתמטיקה למצב מסתדרת בצורה מסודרת, ומתברר שמשיק זווית השיפוע אומר לך את ערך המקדם. כך:
לחלופין, מכיוון ששזוף = מנוגד / סמוך = אורך הבסיס / הגובה, אתה מחשב:
איפה ה "נ”מייצג את הכוח הרגיל. עבור משטח ישר, הערך של זה שווה למשקל האובייקט, כך שתוכלו להשתמש ב:
לדוגמא, עץ על משטח אבן מקדם חיכוך שלμסטָטִי = 0.3, לכן השתמש בערך זה בארון עץ של 10 ק"ג (ק"ג) על משטח אבן:
חפש באינטרנט כדי למצוא את מקדם החיכוך בין שני החומרים שלך. לדוגמא, לצמיג רכב על אספלט יש מקדם שלμסטָטִי = 0.72, קרח על עץ ישμסטָטִי = 0.05 ועץ על לבנים ישμסטָטִי = 0.6. מצא את הערך למצבך (כולל שימוש במקדם הזזה אם אינך מחשב את החיכוך מנייח) ורשום אותו.
אם לא, הכוח הרגיל חלש יותר. במקרה זה, מצא את זווית השיפועθוחשב:
לדוגמא, שימוש בגוש קרח של 1 ק"ג על עץ, נוטה ל 30 ° וזכור זאתז= 9.8 מ 'לשנייה2, זה נותן:
F = \ cos {\ theta} \ mu_ {static} mg = \ cos {30} \ times 0.05 \ times 1 \ times 9.8 = 0.424 \ text {N}