ในฐานะที่เป็นแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนไหว แรงเสียดทานจะลดความเร่งเสมอ แรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างปฏิสัมพันธ์ของวัตถุกับพื้นผิว ขนาดของมันขึ้นอยู่กับลักษณะของทั้งพื้นผิวและวัตถุ และไม่ว่าวัตถุจะเคลื่อนที่หรือไม่ การเสียดสีอาจเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุสองชิ้น แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น แรงต้านอากาศเป็นแรงเสียดทานประเภทหนึ่ง และคุณยังสามารถรักษาปฏิสัมพันธ์ของวัตถุแข็งที่เคลื่อนที่บนหรือผ่านน้ำเป็นปฏิกิริยาเสียดสีได้
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุบวกกับค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีเลื่อนระหว่างวัตถุกับพื้นผิวที่วัตถุเลื่อน ลบแรงนี้ออกจากแรงที่ใช้เพื่อหาความเร่งของวัตถุ
วิธีการคำนวณแรงเสียดทาน
แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องพิจารณาทิศทางที่มันกระทำ แรงเสียดทานมีอยู่สองประเภทหลัก: แรงสถิต (Fเซนต์) และแรงเลื่อน (Fsl). แม้ว่าพวกมันจะกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับที่วัตถุเคลื่อนที่ แรงตั้งฉาก (Fนู๋) สร้างแรงเหล่านี้ซึ่งตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ Fนู๋ เท่ากับน้ำหนักของวัตถุบวกกับน้ำหนักเพิ่มเติมใดๆ ตัวอย่างเช่น หากคุณกดบล็อกไม้บนโต๊ะ คุณจะเพิ่มแรงตั้งฉาก และทำให้แรงเสียดทานเพิ่มขึ้น
แรงเสียดทานทั้งแบบสถิตและแบบเลื่อนขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวเครื่องที่เคลื่อนที่และพื้นผิวที่เคลื่อนที่ ลักษณะเหล่านี้ถูกหาปริมาณในสัมประสิทธิ์ของสถิต (µเซนต์) และเลื่อน (µsl) แรงเสียดทาน ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้ไม่มีมิติและได้รับการจัดทำเป็นตารางสำหรับรายการและพื้นผิวทั่วไปจำนวนมาก เมื่อคุณพบสิ่งที่เหมาะสมกับสถานการณ์ของคุณแล้ว คุณจะคำนวณแรงเสียดทานโดยใช้สมการเหล่านี้:
F_{st}\leq\mu_{st}F_N\\\text{ }\\F_{sl}=\mu_{sl}F_N
คำนวณอัตราเร่ง
กฎข้อที่สองของนิวตันกล่าวว่าความเร่งของวัตถุ (a) เป็นสัดส่วนกับแรง (F) ที่กระทำกับวัตถุนั้น และตัวประกอบสัดส่วนคือมวลของวัตถุ (m) หากคุณสนใจในการเร่งความเร็ว ให้จัดเรียงสมการใหม่เพื่ออ่าน:
a=\frac{F}{m}
แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องพิจารณาทิศทางที่มันกระทำ แรงเสียดทานมีอยู่สองประเภทหลัก: แรงสถิต (Fเซนต์) และแรงเลื่อน (Fsl). แม้ว่าพวกมันจะกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับที่วัตถุเคลื่อนที่ แรงตั้งฉาก (Fนู๋) สร้างแรงเหล่านี้ซึ่งตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ Fนู๋ เท่ากับน้ำหนักของวัตถุบวกกับน้ำหนักเพิ่มเติมใดๆ ตัวอย่างเช่น หากคุณกดบล็อกไม้บนโต๊ะ คุณจะเพิ่มแรงตั้งฉาก และทำให้แรงเสียดทานเพิ่มขึ้น
แรงทั้งหมด (F) บนวัตถุที่มีแรงเสียดทานเท่ากับผลรวมของแรงที่กระทำ (Fแอพ) และแรงเสียดทาน (Fเฝอ). แต่เนื่องจากแรงเสียดทานตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ มันจึงเป็นลบเมื่อเทียบกับแรงไปข้างหน้า ดังนั้น:
F=F_{แอป}-F_{fr}
แรงเสียดทานเป็นผลคูณของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและแรงตั้งฉากซึ่งในกรณีที่ไม่มีแรงลงพิเศษ extraคือน้ำหนักของวัตถุ น้ำหนัก (w) หมายถึงมวล (m) ของวัตถุคูณแรงโน้มถ่วง (g):
F_N=w=mg
ตอนนี้คุณพร้อมที่จะคำนวณความเร่งของวัตถุมวล (m) ภายใต้แรงกระทำ Fแอพ และแรงเสียดทาน เนื่องจากวัตถุกำลังเคลื่อนที่ คุณจะใช้สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจากการเลื่อนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังนี้
a=\frac{F_{app}-\mu_{sl}mg}{m}