Jako siła przeciwstawiająca się ruchowi, tarcie zawsze zmniejsza przyspieszenie. Tarcie występuje między interakcją obiektu o powierzchnię. Jego wielkość zależy od właściwości powierzchni i obiektu oraz od tego, czy obiekt się porusza, czy nie. Tarcie może być wynikiem interakcji między dwoma ciałami stałymi, ale nie musi tak być. Opór powietrza jest rodzajem siły tarcia i można nawet traktować interakcję ciała stałego poruszającego się po wodzie lub przez wodę jako interakcję tarcia.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Siła tarcia zależy od masy przedmiotu plus współczynnik tarcia ślizgowego między przedmiotem a powierzchnią, po której się ślizga. Odejmij tę siłę od przyłożonej siły, aby znaleźć przyspieszenie obiektu.
Jak obliczyć siłę tarcia
Siła jest wielkością wektorową, co oznacza, że musisz wziąć pod uwagę kierunek, w którym działa. Istnieją dwa główne rodzaje sił tarcia: siła statyczna (Fst) i siły ślizgowej (Fsl). Mimo że działają w kierunku przeciwnym do tego, w którym porusza się obiekt, siła normalna (F
N) wytwarza te siły, które działają prostopadle do kierunku ruchu. faN równa się wadze przedmiotu powiększonej o dodatkowe wagi. Na przykład, jeśli naciskasz na drewniany klocek na stole, zwiększasz siłę normalną, a tym samym zwiększa siłę tarcia.Zarówno tarcie statyczne, jak i ślizgowe zależą od właściwości poruszającego się ciała i powierzchni, po której się porusza. Te cechy są określane ilościowo we współczynnikach statycznych (µst) i przesuwanie (µsl) tarcie. Te współczynniki są bezwymiarowe i zostały zestawione dla wielu popularnych przedmiotów i powierzchni. Po znalezieniu tego, które ma zastosowanie w Twojej sytuacji, oblicz siły tarcia za pomocą tych równań:
F_{st}\leq\mu_{st}F_N\\\text{ }\\F_{sl}=\mu_{sl}F_N
Obliczanie przyspieszenia
Drugie prawo Newtona mówi, że przyspieszenie obiektu (a) jest proporcjonalne do działającej na niego siły (F), a współczynnikiem proporcjonalności jest masa obiektu (m). Jeśli interesuje Cię przyspieszenie, zmień równanie, aby przeczytać:
a=\frac{F}{m}
Siła jest wielkością wektorową, co oznacza, że musisz wziąć pod uwagę kierunek, w którym działa. Istnieją dwa główne rodzaje sił tarcia: siła statyczna (Fst) i siły ślizgowej (Fsl). Mimo że działają w kierunku przeciwnym do tego, w którym porusza się obiekt, siła normalna (FN) wytwarza te siły, które działają prostopadle do kierunku ruchu. faN równa się wadze przedmiotu powiększonej o dodatkowe wagi. Na przykład, jeśli naciskasz na drewniany klocek na stole, zwiększasz siłę normalną, a tym samym zwiększa siłę tarcia.
Całkowita siła (F) działająca na obiekt podlegający tarciu jest równa sumie przyłożonej siły (Faplikacja) i siła tarcia (Ffr). Ale ponieważ siła tarcia przeciwstawia się ruchowi, jest ujemna w stosunku do siły do przodu, więc:
F=F_{aplikacja}-F_{fr}
Siła tarcia jest iloczynem współczynnika tarcia i siły normalnej, któraprzy braku dodatkowych sił skierowanych w dół, to waga obiektu. Waga (w) jest zdefiniowana jako masa (m) obiektu razy siła grawitacji (g):
F_N=w=mg
Jesteś teraz gotowy do obliczenia przyspieszenia obiektu o masie (m) przy przyłożonej sile Faplikacja i siła tarcia. Ponieważ obiekt się porusza, użyj współczynnika tarcia ślizgowego, aby uzyskać ten wynik:
a=\frac{F_{aplikacja}-\mu_{sl}mg}{m}