Kaip apskaičiuoti trinties koeficientą

Trintis vyksta dviem būdais: kinetine ir statine. Kinetinė trintis veikia objektą, kuris slenka ant paviršiaus, o statinė trintis atsiranda, kai trintis neleidžia objektui judėti. Paprastas, bet efektyvus trinties modelis yra tas, kad trinties jėga f yra lygi normaliosios jėgos N ​​sandaugai ir skaičiui, vadinamam trinties koeficientu μ. Koeficientas yra skirtingas kiekvienai medžiagų porai, kurios liečiasi tarpusavyje, įskaitant medžiagą, kuri sąveikauja su savimi. Normali jėga yra jėga, statmena sąveikai tarp dviejų slenkančių paviršių - kitaip tariant, kaip stipriai jie stumia vienas prieš kitą.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Trinties koeficiento apskaičiavimo formulė yra μ = f ÷ N. Trinties jėga f visada veikia priešinga numatyto ar faktinio judėjimo krypčiai, tačiau tik lygiagrečiai paviršiui.

Išmatuokite judėjimo laiką

Norėdami išmatuoti trinties jėgą, atlikite eksperimentą, kurio metu per skriemulį einanti virvelė, pritvirtinta prie skriemulio ir pritvirtinta prie pakabintos masės, trinkelė slenka bėgiu. Pradėkite bloką kuo toliau nuo skriemulio, atleiskite bloką ir užrašykite laiką, t, kurio reikia atstumui L pervažiuoti bėgių keliu. Kai pakabinama masė yra maža, gali tekti labai šiek tiek pakišti bloką, kad jis judėtų. Pakartokite šį matavimą su skirtingomis pakabinamomis masėmis.

instagram story viewer

Apskaičiuokite trinties jėgą

Apskaičiuokite trinties jėgą. Norėdami pradėti, pirmiausia apskaičiuokite Fnet, grynąją jėgą, tenkančią blokui. Lygtis yra

F_ {net} = \ frac {2ML} {t ^ 2}

kur M yra bloko masė gramais.

Blokui pritaikyta jėga „Fapplied“ yra virvės priežasties trauka pakabintos masės m, m. Apskaičiuokite pritaikytą jėgą, Fapplied = mg, kur g = 9,81 metro per sekundę, gravitacinio pagreičio konstanta.

Apskaičiuokite N, normali jėga yra bloko svoris.

N = Mg

Apskaičiuokite trinties jėgą f, skirtumą tarp panaudotos jėgos ir grynosios jėgos. Lygtis yra:

f = F_ {pritaikyta} -F_ {net}

Nubraižykite trinties jėgą

Nubraižykite y ašies trinties jėgą f, palyginti su įprasta jėga N, x ašimi. Nuolydis suteiks jums kinetinės trinties koeficientą.

Įrašyti rampos duomenis

Viename gale uždėkite objektą ant tako ir lėtai pakelkite tą galą, kad padarytumėte rampą. Užrašykite kampą θ, kuriuo blokas tiesiog pradeda slinkti. Šiuo kampu efektyvioji sunkio jėga, veikianti rampą, yra vos vos didesnė už trinties jėgą, neleidžiančią blokui slinkti. Įtraukus trinties fiziką į pasvirusios plokštumos geometriją, gaunama paprasta formulė statinės trinties koeficientas: μ = tan (θ), kur μ yra trinties koeficientas ir θ yra kampu.

Teachs.ru
  • Dalintis
instagram viewer