Som en kraft som motarbeider bevegelse, reduserer friksjon alltid akselerasjonen. Friksjon oppstår mellom interaksjonen mellom et objekt mot en overflate. Størrelsen avhenger av egenskapene til både overflaten og objektet, og om objektet beveger seg eller ikke. Friksjon kan være et resultat av en interaksjon mellom to faste objekter, men det trenger ikke være. Luftmotstand er en type friksjonskraft, og du kan til og med behandle samspillet mellom en solid kropp som beveger seg på eller gjennom vann som en friksjonsinteraksjon.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Friksjonskraften avhenger av massen til et objekt pluss koeffisienten for glidende friksjon mellom objektet og overflaten det glir på. Trekk denne kraften fra den påførte kraften for å finne objektets akselerasjon.
Hvordan beregne friksjonskraft
Kraft er en vektormengde, noe som betyr at du må vurdere retningen den virker i. To hovedtyper av friksjonskrefter eksisterer: den statiske kraften (FSt.) og glidekraften (Fsl). Selv om de handler i motsatt retning den objektet beveger seg i, vil den normale kraften (F
N) produserer disse kreftene, som virker vinkelrett på bevegelsesretningen. FN er lik gjenstandens vekt pluss eventuelle ekstra vekter. Hvis du for eksempel trykker ned en trekloss på et bord, øker du normal kraft, og dermed øker det friksjonskraften.Både statisk og glidende friksjon avhenger av egenskapene til den bevegelige kroppen og overflaten den beveger seg under. Disse egenskapene blir kvantifisert i koeffisientene for statisk (µSt.) og glidning (µsl) friksjon. Disse koeffisientene er dimensjonsløse og har blitt tabellert for mange vanlige gjenstander og overflater. Når du har funnet den som gjelder i din situasjon, beregner du friksjonskreftene ved hjelp av disse ligningene:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ tekst {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
Beregning av akselerasjon
Newtons andre lov sier at akselerasjonen til et objekt (a) er proporsjonalt med kraften (F) som påføres det, og proporsjonalitetsfaktoren er objektets masse (m). Hvis du er interessert i akselerasjon, kan du omorganisere ligningen slik at den leser:
a = \ frac {F} {m}
Kraft er en vektormengde, noe som betyr at du må vurdere retningen den virker i. To hovedtyper av friksjonskrefter eksisterer: den statiske kraften (FSt.) og glidekraften (Fsl). Selv om de handler i motsatt retning den objektet beveger seg i, vil den normale kraften (FN) produserer disse kreftene, som virker vinkelrett på bevegelsesretningen. FN er lik gjenstandens vekt pluss eventuelle ekstra vekter. Hvis du for eksempel trykker ned en trekloss på et bord, øker du normal kraft, og dermed øker det friksjonskraften.
Den totale kraften (F) på et objekt som er utsatt for friksjon er lik summen av den påførte kraften (Fapp) og friksjonskraften (Ffr). Men siden friksjonskraften motarbeider bevegelse, er den negativ i forhold til fremoverstyrken, så:
F = F_ {app} -F_ {fr}
Friksjonskraften er produktet av friksjonskoeffisienten og den normale kraften, somi fravær av ekstra nedadgående krefter, er gjenstandens vekt. Vekt (w) er definert som massen (m) av et objekt ganger tyngdekraften (g):
F_N = w = mg
Du er nå klar til å beregne akselerasjonen til et objekt med masse (m) underlagt en påført kraft Fapp og en friksjonskraft. Siden objektet beveger seg, bruker du koeffisienten for glidende friksjon for å få dette resultatet:
a = \ frac {F_ {app} - \ mu_ {sl} mg} {m}