Како одредити минимални коефицијент статичког трења

Трење је сила која се супротставља кретању. Физичари разликују статичко трење, које тело одржава у мировању, и кинетичко трење, које успорава његово кретање након што почне да се креће. Сила која делује на статичко трење (Фс) пропорционална је окомитој сили коју тело делује на површину дуж које се креће, а која се назива нормална сила (ФН.). Фактор пропорционалности назива се коефицијент статичке фракције, који се обично означава грчким словом му са индексомс​ (​µс). Математички однос је:

Ф_с = \ му_с Ф_Н

Овај коефицијент зависи од карактеристика две површине које су у међусобном контакту. Табеларно је приказан за низ различитих материјала. Ако не можете да пронађетеµс за материјале које користите можете то одредити једноставним експериментом.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Да бисте пронашли минимални коефицијент статичког трења између два материјала, конструишите нагибну раван од једног од материјала и на њега поставите тело направљено од другог материјала. Повећавајте угао нагиба док тело не почне да клизи. Тангента угла је коефицијент трења.

instagram story viewer

Користите нагнуту раван

Једноставан начин одређивањаµсје постављање предметног предмета на нагнуту раван направљену од истог материјала као и површина коју проучавате. Постепено повећавајте угао нагиба док предмет не почне да клизи. Снимите тај угао. Можете одмах пронаћиµсјер је једнака тангенти угла. Ево зашто:

Како подижете нагиб, сила гравитације делује на тело масемима хоризонталну и вертикалну компоненту. Примењујући Њутнов закон на сваки од њих непосредно пре него што тело почне да се креће, пронаћи ћете хоризонталну компоненту (која делује уИкс-смер) битиФИкс​ = ​маИкс. Исто важи и заг.правац:Фг.​ = ​маг.​.

Убрзање уИкс-правац,маИкс, једнак је сили гравитације, која је маса помножена са убрзањем услед гравитације (г) помножен са синусом угла (ø) настала у упоришту нагиба. Пошто се тело не креће, ово је једнако супротној сили статичког трења и можете написати:

1. мг \ син {\ тхета} = Ф_с

Тхег.-смерна компонента силе,маг., једнак је косинусу угла помноженом са масом помноженом са убрзањем услед гравитације, а ово мора бити једнако нормалној сили, јер се тело не креће,

2. Ф_Н = мг \ цос {\ тхета}

Запамтите даФс​ = ​µсФН.. Замена заФсу једначини (1):

мг \ син {\ тхета} = \ му_с Ф_Н

и користите једнакост једначине (2) да заменитеФН.​:

мг \ син {\ тхета} = \ му_с мг \ цос {\ тхета}

Термин "мг"отказује са обе стране:

\ му_с = \ фрац {\ син {\ тхета}} {\ цос {\ тхета}} = \ тан {\ тхета}

Teachs.ru
  • Објави
instagram viewer