Кинетичко трење: дефиниција, коефицијент, формула (са примерима)

Већина предмета заправо није тако глатка као што мислите. На микроскопском нивоу, чак и наизглед глатке површине заиста представљају предео сићушних брда и долина, премалих заиста видети, али направити огромну разлику када је у питању израчунавање релативног кретања између два додира површине.

Ове ситне неправилности на површинама се међусобно преплићу, што доводи до силе трења која делује супротан смер од било ког кретања и мора се израчунати да би се одредила нето сила на предмету.

Постоји неколико различитих врста трења, аликинетичко трењеје иначе познат каотрење клизања, докстатичко трењеутиче на објекатпре него штопочиње да се креће итрење котрљањапосебно се односи на ваљане предмете попут точкова.

Учење шта значи кинетичко трење, како пронаћи одговарајући коефицијент трења и како израчунајте, говори вам све што треба да знате за решавање физичких проблема који укључују силу трење.

Најједноставнија дефиниција кинетичког трења је: отпор кретању изазван контактом између површине и предмета који се креће према њој. Сила кинетичког трења делује на

Кинетичка фикциона сила односи се само на објекат који се креће (дакле „кинетички“), а иначе је познат као трење клизања. То је сила која се супротставља клизном кретању (гурање кутије преко дасака), а постоје одређенекоефицијенти трењаза ову и друге врсте трења (као што је трење котрљања).

Друга главна врста трења између чврстих тела је статичко трење, а то је отпор кретању изазван трењем измеђујош увекпредмет и површина. Тхекоефицијент статичког трењаје углавном већи од коефицијента кинетичког трења, што указује да је сила трења слабија за предмете који су већ у покрету.

Сила трења је најбоље дефинисати помоћу једначине. Сила трења зависи од коефицијента трења за тип трења који се разматра и величине нормалне силе коју површина врши на предмет. За трење клизања сила трења дата је:

ГдеФ​_к је сила кинетичког трења,μ​_к је коефицијент трења клизања (или кинетичког трења) иФ​_н је нормална сила једнака тежини предмета ако проблем укључује хоризонталну површину и не делују друге вертикалне силе (тј.​Ф​_н = ​мг​, гдемје маса предмета игје убрзање услед гравитације). Пошто је трење сила, јединица силе трења је њутн (Н). Коефицијент кинетичког трења је без јединице.

Једначина за статичко трење је у основи иста, осим што је коефицијент трења при клизању замењен коефицијентом статичког трења (μ​_с). Ово се заиста најбоље сматра максималном вредношћу, јер се повећава до одређене тачке, а онда ако примените више силе на објекат, он ће почети да се креће:

Израда кинетичке силе трења је једноставна на хоризонталној површини, али је мало тежа на нагнутој површини. На пример, узмите стаклени блок са масом одм= 2 кг, гура се преко водоравне стаклене површине,𝜇​_к = 0,4. Кинетичку силу трења можете лако израчунати користећи односФ​_н = ​мги напомињући даг= 9,81 м / с²:

Сада замислите исту ситуацију, само што је површина нагнута за 20 степени према хоризонтали. Нормална сила зависи од компонентетежинаобјекта усмереног окомито на површину, што је дато самгјер (θ), гдеθје угао нагиба. Напоменути дамггрех (θ) вам говори сила гравитације која је вуче низ нагиб.

Са блоком у покрету, ово даје:

Такође можете израчунати коефицијент статичког трења једноставним експериментом. Замислите да покушавате да почнете да гурате или вучете дрво од 5 кг преко бетона. Ако забележите примењену силу у тачном тренутку када се кутија почне кретати, можете преуредити једначину статичког трења да бисте пронашли одговарајући коефицијент трења за дрво и камен. Ако је за померање блока потребно 30 Н силе, онда је максимум заФ​_с = 30 Н, дакле:

Поново се договара да:

Дакле, коефицијент је око 0,61.