Fricțiunea este o forță care se opune mișcării. Fizicienii fac distincție între fricțiunea statică, care acționează pentru a menține un corp în repaus, și fricțiunea cinetică, care acționează pentru a încetini mișcarea sa odată ce începe să se miște. Forța exercitată de fricțiunea statică (Fs) este proporțională cu forța perpendiculară exercitată de un corp împotriva suprafeței de-a lungul căreia se mișcă, care se numește forța normală (FN). Factorul de proporționalitate se numește coeficientul fracției statice, care este de obicei notat prin litera greacă mu cu un indices (µs). Relația matematică este:
F_s = \ mu_s F_N
Acest coeficient depinde de caracteristicile celor două suprafețe care sunt în contact una cu cealaltă. A fost intabulat pentru mai multe materiale diferite. Dacă nu găseștiµs pentru materialele pe care le utilizați, le puteți determina printr-un experiment simplu.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Pentru a găsi coeficientul minim de frecare statică între două materiale, construiți un plan înclinat dintr-unul dintre materiale și așezați pe el un corp realizat din celălalt material. Măriți unghiul înclinării până când corpul începe să alunece. Tangenta unghiului este coeficientul de frecare.
Folosiți un plan înclinat
O modalitate simplă de a determinaµseste de a plasa obiectul în cauză pe un plan înclinat din același material cu suprafața pe care o studiați. Măriți treptat unghiul înclinării până când obiectul începe să alunece. Înregistrați acel unghi. Puteți găsi imediatµsdeoarece este egală cu tangenta unghiului. Iata de ce:
Pe măsură ce ridicați înclinația, forța gravitației acționând asupra unui corp de masămare o componentă orizontală și una verticală. Aplicând Legea lui Newton la fiecare dintre acestea chiar înainte ca corpul să înceapă să se miște, veți găsi componenta orizontală (care acționează înX-direcție) a fiFX = maX. Același lucru este valabil și înydirecţie:Fy = may.
Accelerarea înX-direcţie,maX, este egal cu forța gravitațională, care este masa de ori accelerarea datorată gravitației (g) ori sinusul unghiului (ø) format la punctul de sprijin al înclinației. Deoarece corpul nu se mișcă, aceasta este egală cu forța opusă de frecare statică și puteți scrie:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
y-componenta de direcție a forței,may, este egal cu cosinusul unghiului de ori masa de accelerarea datorată gravitației și aceasta trebuie să fie egală cu forța normală, deoarece corpul nu se mișcă,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Sa nu uiti astaFs = µsFN. Inlocuitor pentruFsîn ecuația (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
și utilizați egalitatea la ecuația (2) pentru a înlocuiFN:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Termenul "mg"anulează de ambele părți:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}