Trenje je sila, ki nasprotuje gibanju. Fiziki ločijo med statičnim trenjem, ki deluje tako, da ohranja telo v mirovanju, in kinetičnim trenjem, ki upočasni njegovo gibanje, ko se začne premikati. Sila, ki jo povzroča statično trenje (Fs) je sorazmerna s pravokotno silo, ki jo telo deluje na površino, po kateri se giblje, kar imenujemo normalna sila (FN). Faktor sorazmernosti se imenuje koeficient statične frakcije, ki ga običajno označimo z grško črko mu s podpisoms (µs). Matematični odnos je:
F_s = \ mu_s F_N
Ta koeficient je odvisen od značilnosti obeh površin, ki sta med seboj v stiku. Tabela je prikazana za številne različne materiale. Če ne najdeteµs za materiale, ki jih uporabljate, lahko določite s preprostim eksperimentom.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Če želite najti najmanjši koeficient statičnega trenja med dvema materialoma, zgradite naklonsko ravnino iz enega materiala in nanj položite telo iz drugega materiala. Povečajte kot naklona, dokler telo ne začne drsati. Tangenta kota je koeficient trenja.
Uporabite poševno ravnino
Preprost način določanjaµsje postaviti zadevni predmet na nagnjeno ravnino iz istega materiala kot površina, ki jo preučujete. Postopoma povečajte kot naklona, dokler predmet ne začne drsati. Zapišite ta kot. Takoj lahko najdeteµsker je enaka tangenti kota. Evo zakaj:
Ko dvignete naklon, sila teže deluje na masno telomima vodoravno in navpično komponento. Z uporabo Newtonovega zakona za vsako od njih tik preden se telo začne premikati, boste našli vodoravno komponento (ki deluje vx-smer) bitiFx = max. Enako velja zaysmer:Fy = may.
Pospešek vx-smer,max, je enaka gravitacijski sili, ki je masa pomnožena s pospeškom zaradi gravitacije (g) pomnoži s sinusom kota (ø), ki nastanejo v oporišču naklona. Ker se telo ne premika, je to enako nasprotni sili statičnega trenja in lahko zapišete:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
They-smerna komponenta sile,may, je enako kosinusu kota, pomnoženemu z maso, pomnoženo s pospeškom zaradi gravitacije, in ta mora biti enaka normalni sili, saj se telo ne premika,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Zapomni si toFs = µsFN. Nadomestnik zaFsv enačbi (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
in uporabite enačbo enačbe (2), da jo nadomestiteFN:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Izraz "mg"prekliče z obeh strani:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}