Berze notiek divos veidos: kinētiskā un statiskā. Kinētiskā berze iedarbojas uz objektu, kas slīd pa virsmu, savukārt statiskā berze rodas, ja berze neļauj objektam pārvietoties. Vienkāršs, bet efektīvs berzes modelis ir tāds, ka berzes spēks f ir vienāds ar normālā spēka reizinājumu N un skaitli, ko sauc par berzes koeficientu μ. Koeficients ir atšķirīgs katram materiālu pārim, kas saskaras viens ar otru, ieskaitot materiālu, kas mijiedarbojas pats ar sevi. Parastais spēks ir spēks, kas ir perpendikulārs saskarnei starp divām bīdāmām virsmām - citiem vārdiem sakot, cik spēcīgi viņi spiež viens pret otru.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Formula berzes koeficienta aprēķināšanai ir μ = f ÷ N. Berzes spēks f vienmēr darbojas pretēji paredzētajai vai faktiskajai kustībai, bet tikai paralēli virsmai.
Izmēriet kustības laiku
Lai izmērītu berzes spēku, izveidojiet eksperimentu, kurā bloks, ko velk aukla, kas iet pāri skriemeļam un ir piestiprināta pie karājas masas, slīd pāri sliedei. Sāciet bloku pēc iespējas tālāk no skriemeļa, atlaidiet bloku un pierakstiet laiku t, kas nepieciešams, lai pārvietotu attālumu L pa sliežu ceļu. Kad piekaramā masa ir maza, jums, iespējams, būs nepieciešams nedaudz pakustināt bloku, lai tas kustētos. Atkārtojiet šo mērījumu ar dažādām karājamām masām.
Aprēķiniet berzes spēku
Aprēķiniet berzes spēku. Lai sāktu, vispirms aprēķiniet bloku neto spēku Fnet. Vienādojums ir
F_ {net} = \ frac {2ML} {t ^ 2}
kur M ir bloka masa gramos.
Pielietotais bloka spēks, Fapplied, ir stieples cēloņa vilkšana pēc karājas masas svara, m. Aprēķiniet pielietoto spēku, Fapplied = mg, kur g = 9,81 metri sekundē kvadrātā, gravitācijas paātrinājuma konstante.
Aprēķiniet N, normālais spēks ir bloka svars.
N = Mg
Tagad aprēķiniet berzes spēku f, starpību starp pielietoto spēku un tīro spēku. Vienādojums ir:
f = F_ {lietots} -F_ {net}
Attēlojiet berzes spēku
Uzzīmējiet berzes spēku f uz y ass pret normālo spēku N uz x ass. Slīpums sniegs jums kinētiskās berzes koeficientu.
Ierakstīt uzbrauktuves datus
Novietojiet objektu uz sliežu ceļa vienā galā un lēnām paceliet šo galu, lai izveidotu uzbrauktuvi. Pierakstiet leņķi θ, kurā bloks tikai sāk slīdēt. Šajā leņķī faktiskais smaguma spēks, kas iedarbojas pa rampu, ir tikai nedaudz lielāks par berzes spēku, kas neļauj blokam sākt slīdēt. Iekļaujot berzes fiziku slīpās plaknes ģeometrijā, iegūst vienkāršu formulu statiskās berzes koeficients: μ = tan (θ), kur μ ir berzes koeficients un θ ir leņķis.