Trenje se pojavlja na dva načina: kinetično in statično. Kinetično trenje deluje na predmet, ki drsi po površini, medtem ko statično trenje nastane, ko trenje preprečuje premikanje predmeta. Preprost, a učinkovit model trenja je, da je sila trenja f enaka zmnožku normalne sile N in številu, imenovanemu koeficientu trenja, μ. Koeficient je različen za vsak par materialov, ki se med seboj stikajo, vključno z materialom, ki je v interakciji sam s seboj. Normalna sila je sila, pravokotna na vmesnik med dvema drsnima ploskvama - z drugimi besedami, kako močno se potiskata drug proti drugemu.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Formula za izračun koeficienta trenja je μ = f ÷ N. Torna sila f deluje vedno v nasprotni smeri predvidenega ali dejanskega gibanja, vendar le vzporedno s površino.
Izmerite čas gibanja
Za merjenje sile trenja postavite poskus, v katerem blok, ki ga vleče vrvica, ki teče čez škripec in je pritrjena na visečo maso, drsi po progi. Zaženite blok čim dlje od jermenice, spustite blok in zapišite čas, t, potreben za premikanje razdalje L vzdolž proge. Ko je viseča masa majhna, boste morda morali blok nekoliko potisniti, da se premakne. Ponovite to meritev z različnimi visečimi masami.
Izračunaj silo trenja
Izračunajte silo trenja. Za začetek najprej izračunajte Fnet, neto silo na bloku. Enačba je
F_ {net} = \ frac {2ML} {t ^ 2}
kjer je M masa bloka v gramih.
Sila, ki deluje na blok, Fapplied, je vlečenje vzroka niza zaradi teže viseče mase, m Izračunajte uporabljeno silo, Fapplied = mg, kjer je g = 9,81 metra na sekundo na kvadrat, konstanta gravitacijskega pospeška.
Izračunajte N, normalna sila je teža bloka.
N = Mg
Zdaj izračunajte silo trenja, f, razliko med uporabljeno silo in neto silo. Enačba je:
f = F_ {uporabljeno} -F_ {net}
Grafizirajte silo trenja
Grafizirajte silo trenja f na osi y glede na normalno silo N na osi x. Naklon vam bo dal koeficient kinetičnega trenja.
Zapiši podatke o rampi
Predmet postavite na progo na en konec in ga počasi dvignite, da naredite klančino. Zapišite kot, θ, pri katerem blok šele začne drsati. Pri tem kotu je efektivna sila teže, ki deluje po klančini, komajda večja od sile trenja, ki preprečuje, da bi blok začel drseti. Vključitev fizike trenja z geometrijo nagnjene ravnine daje preprosto formulo za koeficient statičnega trenja: μ = tan (θ), kjer je μ koeficient trenja in θ je kota.