Површине делују на силу трења која се одупире клизним покретима и морате израчунати величину ове силе као део многих физичких проблема. Количина трења углавном зависи од „нормалне силе“ коју површине врше на предмете који седе на њима, као и од карактеристика одређене површине коју разматрате. За већину сврха можете користити формулу:
за израчунавање трења, саН.стоје за „нормалну“ силу и „μ”Који укључује карактеристике површине.
Трење описује силу између две површине када покушавате да се преместите једна преко друге. Сила се одупире кретању, а у већини случајева сила делује у супротном смеру од кретања. Доље на молекуларном нивоу, када притиснете две површине, са мањим недостацима на свакој површина може да се блокира и могу постојати привлачне силе између молекула једног материјала и други. Ови фактори отежавају њихово кретање једно поред другог. Ипак не радите на овом нивоу када рачунате силу трења. За свакодневне ситуације, физичари групишу све ове факторе у „коефицијент“μ.
„Нормална“ сила описује силу на коју делује предмет на који се одмара површина (или на коју је притиснут). За миран предмет на равној површини, сила се мора тачно супротставити сили услед гравитације, у супротном би се предмет кретао, према Њутновим законима кретања. „Нормална“ сила (
Н.) је назив за силу која ово чини.Увек делује окомито на површину. То значи да би на нагнутој површини нормална сила и даље била усмерена директно од површине, док би сила гравитације била усмерена директно надоле.
Нормална сила се у већини случајева може једноставно описати:
Н = мг
Ево,мпредставља масу предмета игозначава убрзање услед гравитације, које износи 9,8 метара у секунди у секунди (м / с2), или мреже по килограму (Н / кг). Ово се једноставно подудара са „тежином“ предмета.
За нагнуте површине, снага нормалне силе се смањује што је површина нагнута, па формула постаје:
Н = мг \ цос {\ тхета}
Саθстојећи за угао коме је нагнута површина.
За једноставан пример прорачуна, узмите у обзир равну површину на којој седи дрвени блок од 2 кг. Нормална сила би била усмерена директно према горе (да подржи тежину блока), а ви бисте израчунали:
Н = 2 \ пута 9,8 = 19,6 \ текст {Н}
Коефицијент зависи од предмета и конкретне ситуације са којом радите. Ако се предмет већ не креће по површини, користите коефицијент статичког трењаμстатички, али ако се креће користите коефицијент трења клизањаμТобоган.
Генерално, коефицијент трења при клизању је мањи од коефицијента статичког трења. Другим речима, лакше је клизати нешто што већ клизи него клизати нешто што још увек стоји.
Материјали које разматрате такође утичу на коефицијент. На пример, ако је дрвени блок од раније био на површини цигле, коефицијент би био 0,6, али за чисто дрво може бити од 0,25 до 0.5. За лед на леду, статички коефицијент је 0,1. Поново, коефицијент клизања то још више смањује, на 0,03 за лед на леду и 0,2 за дрво дрво. Потражите их за вашу површину помоћу мрежне табеле (погледајте Ресурси).
Формула за силу трења наводи:
Ф = \ му Н.
На пример, размотрите дрвени блок масе 2 кг на дрвеном столу, потиснут из непокретног. У овом случају користите статички коефицијент саμстатички = 0,25 до 0,5 за дрво. Узимањеμстатички = 0,5 да би се максимизовао потенцијални ефекат трења и памћењеН. = 19,6 Н од раније, сила је:
Ф = 0,5 \ пута19,6 = 9,8 \ текст {Н}
Имајте на уму да трење пружа само силу да се одупре кретању, па ако почнете лагано да га притискате и примите чвршће, сила трења ће се повећати до максималне вредности, што сте управо израчунали. Физичари понекад пишуФмакс како би ово било јасно.
Једном када се блок креће, користитеμТобоган = 0,2, у овом случају:
Ф_ {слајд} = \ му_ {слајд} Н = 0,2 \ пута 19,6 = 3,92 \ текст {Н}