Kinētiskā berze: definīcija, koeficients, formula (ar piemēriem)

Lielākā daļa objektu patiesībā nav tik gludi, kā jūs domājat. Mikroskopiskā līmenī pat acīmredzami gludas virsmas patiešām ir sīku, pārāk mazu kalnu un ieleju ainava lai patiešām redzētu, bet radot milzīgas atšķirības, aprēķinot relatīvo kustību starp diviem kontaktiem virsmām.

Šīs niecīgās virsmu nepilnības savstarpēji saslēdzas, izraisot berzes spēku, kas darbojas iekšā pretējs virziens jebkurai kustībai, un tas jāaprēķina, lai noteiktu tīro spēku uz objektu.

Ir daži dažādi berzes veidi, betkinētiskā berzeir citādi pazīstams kābīdāma berze, kamērstatiskā berzeietekmē objektupirmstas sāk kustēties unritošā berzeīpaši attiecas uz ripojošiem priekšmetiem, piemēram, riteņiem.

Uzziniet, ko nozīmē kinētiskā berze, kā atrast piemērotu berzes koeficientu un kā to izdarīt aprēķināt, tas jums pateiks visu, kas jums jāzina, lai risinātu fizikas problēmas, kas saistītas ar berze.

Visvienkāršākā kinētiskās berzes definīcija ir: pretestība kustībai, ko rada kontakts starp virsmu un objektu, kas virzās pret to. Kinētiskās berzes spēks iedarbojas uz

Kinētiskās fantastikas spēks attiecas tikai uz objektu, kas pārvietojas (tātad “kinētisks”), un citādi to sauc par slīdošo berzi. Tas ir spēks, kas iebilst pret bīdāmu kustību (kastes stumšana pāri grīdas dēļiem), un tur ir specifiskiberzes koeficientišim un citiem berzes veidiem (piemēram, ritošā berze).

Cits galvenais berzes veids starp cietajām vielām ir statiskā berze, un tā ir izturība pret kustību, ko izraisa berze starpjoprojāmobjekts un virsma. Thestatiskās berzes koeficientsparasti ir lielāks par kinētiskās berzes koeficientu, kas norāda, ka berzes spēks objektiem, kas jau ir kustībā, ir vājāki.

Berzes spēku vislabāk nosaka, izmantojot vienādojumu. Berzes spēks ir atkarīgs no attiecīgā berzes veida berzes koeficienta un parastā spēka lieluma, ko virsma iedarbojas uz objektu. Bīdāmai berzei berzes spēku piešķir:

KurF​_k ir kinētiskās berzes spēks,μ​_k ir bīdāmās berzes (vai kinētiskās berzes) koeficients unF​_n ir normāls spēks, kas vienāds ar objekta svaru, ja problēma ir saistīta ar horizontālu virsmu un nedarbojas citi vertikāli spēki (t.i.,​F​_n = ​mg​, kurmir objekta masa ungir paātrinājums gravitācijas dēļ). Tā kā berze ir spēks, berzes spēka mērvienība ir ņūtons (N). Kinētiskās berzes koeficients nav vienīgs.

Statiskās berzes vienādojums būtībā ir vienāds, izņemot bīdāmās berzes koeficientu aizstāj ar statisko berzes koeficientu (μ​_s). To patiešām vislabāk var uzskatīt par maksimālo vērtību, jo tā palielinās līdz noteiktam punktam, un tad, ja jūs pieliekat objektam lielāku spēku, tas sāks kustēties:

Kinētiskās berzes spēka noteikšana ir vienkārša uz horizontālas virsmas, bet nedaudz grūtāk uz slīpas virsmas. Piemēram, ņem stikla bloku ar masum= 2 kg, virzot pa horizontālu stikla virsmu,𝜇​_k = 0,4. Izmantojot relāciju, varat viegli aprēķināt kinētiskās berzes spēkuF​_n = ​mgun to atzīmējotg= 9,81 m / s²:

Tagad iedomājieties to pašu situāciju, izņemot to, ka virsma ir slīpa 20 grādos pret horizontāli. Parastais spēks ir atkarīgs no komponentasvarsno objekta, kas vērsts perpendikulāri virsmai, ko dodmgcos (θ), kurθir slīpuma leņķis. Pieraksti tomggrēks (θ) stāsta gravitācijas spēku, velkot to lejup pa slīpumu.

Ar bloku kustībā tas dod:

Ar vienkāršu eksperimentu var aprēķināt arī statiskās berzes koeficientu. Iedomājieties, ka mēģināt sākt vai vilkt 5 kg smagu koka bloku pāri betonam. Ja reģistrējat pielietoto spēku precīzi brīdī, kad lodziņš sāk kustēties, varat pārkārtot statisko berzes vienādojumu, lai atrastu piemērotu berzes koeficientu kokam un akmenim. Ja bloka pārvietošanai nepieciešams 30 N spēks, tad maksimālaisF​_s = 30 N, tātad:

Atkārtoti organizē:

Tātad koeficients ir aptuveni 0,61.