Som en kraft som motsätter sig rörelse minskar friktionen alltid accelerationen. Friktion uppstår mellan interaktionen mellan ett objekt mot en yta. Dess storlek beror på egenskaperna hos både ytan och objektet, och om objektet rör sig eller inte. Friktion kan vara resultatet av en interaktion mellan två fasta objekt, men det behöver inte vara. Luftdrag är en typ av friktionskraft, och du kan till och med behandla interaktionen mellan en fast kropp som rör sig på eller genom vatten som en friktionsinteraktion.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Friktionskraften beror på massan av ett objekt plus koefficienten för glidande friktion mellan objektet och ytan på vilken det glider. Subtrahera denna kraft från den applicerade kraften för att hitta objektets acceleration.
Hur man beräknar friktionskraft
Kraft är en vektormängd, vilket innebär att du måste tänka på i vilken riktning den verkar. Två huvudtyper av friktionskrafter finns: den statiska kraften (Fst) och glidkraften (Fsl). Även om de agerar i motsatt riktning mot det som ett objekt rör sig i, är den normala kraften (F
N) producerar dessa krafter, som verkar vinkelrätt mot rörelseriktningen. FN är lika med föremålets vikt plus eventuella ytterligare vikter. Om du till exempel trycker ner ett träblock på ett bord ökar du den normala kraften och därmed ökar friktionskraften.Både statisk och glidande friktion beror på egenskaperna hos den rörliga kroppen och ytan längs vilken den rör sig. Dessa egenskaper kvantifieras i koefficienterna för statisk (µst) och glidning (µsl) friktion. Dessa koefficienter är dimensionella och har tabellerats för många vanliga föremål och ytor. När du väl har hittat den som gäller i din situation beräknar du friktionskrafterna med hjälp av dessa ekvationer:
F_ {st} \ leq \ mu_ {st} F_N \\\ text {} \\ F_ {sl} = \ mu_ {sl} F_N
Beräkning av acceleration
Newtons andra lag säger att accelerationen av ett objekt (a) är proportionellt mot kraften (F) som appliceras på det, och proportionalitetsfaktorn är objektets massa (m). Om du är intresserad av acceleration, ordna om ekvationen så att den läser:
a = \ frac {F} {m}
Kraft är en vektormängd, vilket innebär att du måste tänka på i vilken riktning den verkar. Två huvudtyper av friktionskrafter finns: den statiska kraften (Fst) och glidkraften (Fsl). Även om de agerar i motsatt riktning mot det som ett objekt rör sig i, är den normala kraften (FN) producerar dessa krafter, som verkar vinkelrätt mot rörelseriktningen. FN är lika med föremålets vikt plus eventuella ytterligare vikter. Om du till exempel trycker ner ett träblock på ett bord ökar du den normala kraften och därmed ökar friktionskraften.
Den totala kraften (F) på ett objekt som utsätts för friktion är lika med summan av den applicerade kraften (Fapp) och friktionskraften (Ffr). Men eftersom friktionskraften motsätter sig rörelse är den negativ i förhållande till framåtkraften, så:
F = F_ {app} -F_ {fr}
Friktionskraften är produkten av friktionskoefficienten och den normala kraften, vilkeni frånvaro av extra nedåtgående krafterär objektets vikt. Vikt (w) definieras som massan (m) av ett objekt gånger tyngdkraften (g):
F_N = w = mg
Du är nu redo att beräkna accelerationen för ett massföremål (m) som utsätts för en applicerad kraft Fapp och en friktionskraft. Eftersom objektet rör sig använder du glidfriktionskoefficienten för att få detta resultat:
a = \ frac {F_ {app} - \ mu_ {sl} mg} {m}