Kako najti silo trenja, ne da bi vedeli koeficient trenja

Večina ljudi trenje razume na intuitiven način. Ko poskušate potisniti predmet vzdolž površine, stik med predmetom in površino upira vaše potiskanje do določene moči potiskanja. Matematični izračun torne sile običajno vključuje "koeficient trenja", ki opisuje, kolikšen je koeficient trenja določeni materiali se "držijo skupaj", da se uprejo gibanju, in nekaj, kar se imenuje "normalna sila", ki se nanaša na maso predmet. Če pa ne poznate koeficienta trenja, kako določite silo? To lahko dosežete tako, da poiščete standardni rezultat na spletu ali izvedete majhen poskus.

Uporabite zadevni predmet in majhen del površine, kjer se lahko prosto premikate, da postavite nagnjeno klančino. Če ne morete uporabiti celotne površine ali celotnega predmeta, preprosto uporabite kos nečesa, narejenega iz istega materiala. Če imate na primer ploščice na tleh, lahko za izdelavo rampe uporabite eno ploščico. Če imate kot predmet leseno omaro, uporabite drug manjši predmet iz lesa (v idealnem primeru s podobnim zaključkom na lesu). Bližje kot se lahko približate dejanskemu stanju, natančnejši bo vaš izračun.

Prepričajte se, da lahko prilagodite naklon klančine tako, da zložite vrsto knjig ali kaj podobnega, tako da lahko majhno prilagodite njegovo največjo višino.

Bolj kot je površina nagnjena, več sile zaradi gravitacije bo delovala, da jo potegne po klančini. Sila trenja deluje proti temu, vendar jo v določenem trenutku sila zaradi gravitacije premaga. To vam pove največjo silo trenja za te materiale, fiziki pa to opišejo s koeficientom statičnega trenja (μstatično). Poskus vam omogoča, da poiščete vrednost za to.

Predmet postavite na vrh površine pod plitkim kotom, zaradi katerega ne bo zdrsnil po klančini. Postopoma povečajte naklon klančine tako, da v svoj sklad dodate knjige ali druge tanke predmete in poiščite najstrmejši naklon, na katerem ga lahko držite, ne da bi se objekt premikal. Trudili se boste dobiti povsem natančen odgovor, vendar bo vaša najboljša ocena dovolj blizu resnične vrednosti za izračun. Izmerite višino klančine in dolžino dna klančine, ko je na tem naklonu. Rampo v bistvu obravnavate kot oblikovanje pravokotnega trikotnika s tlemi in merjenje dolžine in višine trikotnika.

Matematika za situacijo se lepo izkaže in izkaže se, da tangenta kota naklona pove vrednost koeficienta. Torej:

Ali ker je tan = nasproti / sosednje = dolžina osnove / višine, izračunate:

Kje za "N"Pomeni normalno silo. Za ravno površino je vrednost enaka teži predmeta, zato lahko uporabite:

Na primer, les na kamniti površini ima koeficient trenjaμstatično = 0,3, torej uporabite to vrednost za 10 kilogramov (kg) leseno omaro na kamniti površini:

Poiščite koeficient trenja med obema snovema v spletu. Na primer, avtomobilska pnevmatika na asfaltu ima koeficientμstatično = 0,72, led na lesu imaμstatično = 0,05 in les na opeki imaμstatično = 0,6. Poiščite vrednost za svojo situacijo (vključno z uporabo drsnega koeficienta, če trenja ne računate iz mirujočega stanja) in si ga zapišite.

Če ni, je normalna sila šibkejša. V tem primeru poiščite kot naklonaθ, in izračunajte:

Na primer z uporabo 1 kg ledenega bloka na lesu, nagnjenega na 30 °, in zapomnitvijo tegag= 9,8 m / s2, to daje:

F = \ cos {\ theta} \ mu_ {statična} mg = \ cos {30} \ krat 0,05 \ krat 1 \ krat 9,8 = 0,424 \ besedilo {N}

  • Deliti
instagram viewer