마찰은 운동에 반대하는 힘입니다. 물리학 자들은 신체를 안정 상태로 유지하는 역할을하는 정적 마찰과 움직이기 시작하면 움직임을 늦추는 역할을하는 운동 마찰을 구분합니다. 정적 마찰에 의해 가해지는 힘 (에프에스)는 물체가 움직이는 표면에 대해 물체가 가하는 수직력에 비례하며, 이를 수직력 (에프엔). 비례 계수는 정적 분수 계수라고하며 일반적으로 아래 첨자와 함께 그리스 문자 mu로 표시됩니다.에스 (µ에스). 수학적 관계는 다음과 같습니다.
F_s = \ mu_s F_N
이 계수는 서로 접촉하는 두 표면의 특성에 따라 달라집니다. 여러 가지 재료에 대해 표로 작성되었습니다. 찾을 수없는 경우µ에스 사용하는 재료에 대해 간단한 실험으로 결정할 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
두 재료 사이의 최소 정적 마찰 계수를 찾으려면 재료 중 하나에서 경사면을 구성하고 다른 재료로 만든 본체를 그 위에 놓습니다. 몸이 미끄러지기 시작할 때까지 경사각을 늘립니다. 각도의 접선은 마찰 계수입니다.
경사면 사용
결정하는 간단한 방법µ에스연구중인 표면과 동일한 재질로 만들어진 경사면에 해당 물체를 배치하는 것입니다. 물체가 미끄러지기 시작할 때까지 경사각을 점차적으로 늘립니다. 그 각도를 기록하십시오. 즉시 찾을 수 있습니다µ에스각도의 탄젠트와 같기 때문입니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
경사를 올리면 질량체에 작용하는 중력이미디엄수평 및 수직 구성 요소가 있습니다. 몸이 움직이기 시작하기 직전에 각각에 뉴턴의 법칙을 적용하면 수평 성분 (엑스-방향)에프엑스 = 엄마엑스. 동일하게와이방향:에프와이 = 엄마와이.
가속도엑스-방향,엄마엑스, 중력으로 인한 가속도의 질량 곱인 중력 (지) 곱하기 각도의 사인 (ø) 경사 지점에 형성. 몸체가 움직이지 않기 때문에 이것은 정 마찰의 반대 힘과 같으며 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
그만큼와이-힘의 방향 성분,엄마와이는 각도의 코사인 곱하기 질량 곱하기 중력으로 인한 가속도와 같고, 이것은 몸이 움직이지 않기 때문에 수직 힘과 같아야합니다.
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
기억에프에스 = µ에스에프엔. 대체에프에스방정식 (1)에서 :
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
방정식 (2)의 등식을 사용하여에프엔:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
용어 "mg"양쪽에서 취소됩니다.
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}