แรงเสียดทานเป็นแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนไหว นักฟิสิกส์แยกแยะความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานสถิตซึ่งทำหน้าที่ให้ร่างกายหยุดนิ่งกับแรงเสียดทานจลนศาสตร์ซึ่งทำหน้าที่ชะลอการเคลื่อนที่ของมันเมื่อมันเริ่มเคลื่อนไหว แรงที่เกิดจากแรงเสียดทานสถิต (Fส) เป็นสัดส่วนกับแรงตั้งฉากที่กระทำโดยวัตถุกับพื้นผิวตามการเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่า แรงตั้งฉาก (Fนู๋). ปัจจัยสัดส่วนเรียกว่าสัมประสิทธิ์ของเศษส่วนคงที่ซึ่งมักจะแสดงด้วยตัวอักษรกรีก mu พร้อมตัวห้อยส (µส). ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์คือ:
F_s=\mu_s F_N
ค่าสัมประสิทธิ์นี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิวทั้งสองที่สัมผัสกัน มีการจัดตารางสำหรับวัสดุต่างๆ ถ้าหาไม่เจอµส สำหรับวัสดุที่คุณใช้ คุณสามารถกำหนดได้ด้วยการทดลองง่ายๆ
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
ในการหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตขั้นต่ำระหว่างวัสดุสองชนิด ให้สร้างระนาบเอียงจากวัสดุชิ้นใดชิ้นหนึ่ง และวางตัวที่ทำจากวัสดุอื่นไว้บนวัสดุนั้น เพิ่มมุมเอียงจนลำตัวเริ่มเลื่อน แทนเจนต์ของมุมคือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน
ใช้เครื่องบินลาดเอียง Inc
วิธีง่ายๆ ในการตัดสินµสคือการวางวัตถุที่เป็นปัญหาบนระนาบเอียงที่ทำจากวัสดุเดียวกันกับพื้นผิวที่คุณกำลังศึกษา ค่อยๆ เพิ่มมุมเอียงจนกว่าวัตถุจะเริ่มเลื่อน บันทึกมุมนั้น สามารถค้นหาได้ทันที
ในขณะที่คุณยกความเอียง แรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุมวลมมีองค์ประกอบแนวนอนและแนวตั้ง การใช้กฎของนิวตันกับกฎเหล่านี้ก่อนที่ร่างกายจะเริ่มเคลื่อนที่ คุณจะพบองค์ประกอบแนวนอน (ซึ่งทำหน้าที่ในx-ทิศทาง) เป็น toFx = หม่าx. เช่นเดียวกับในyทิศทาง:Fy = หม่าy.
ความเร่งในx-ทิศทาง,หม่าxเท่ากับแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นมวลคูณความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) คูณไซน์ของมุม (ø) เกิดขึ้นที่จุดศูนย์กลางของความลาดเอียง เนื่องจากร่างกายไม่เคลื่อนไหว นี่จึงเท่ากับแรงต้านของแรงเสียดทานสถิต และคุณสามารถเขียนได้ว่า:
1. mg\sin{\theta}=F_s
ดิy-องค์ประกอบทิศทางของแรงหม่าyเท่ากับโคไซน์ของมุมคูณมวลคูณความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และนี่ต้องเท่ากับแรงตั้งฉาก เนื่องจากร่างกายไม่เคลื่อนที่
2. F_N=mg\cos{\theta}
จำไว้Fส = µสFนู๋. แทนที่Fสในสมการ (1):
mg\sin{\theta}=\mu_s F_N
และใช้ความเท่าเทียมกันในสมการ (2) เพื่อแทนที่Fนู๋:
mg\sin{\theta}=\mu_s mg \cos{\theta}
คำว่า "มก." ยกเลิกจากทั้งสองฝ่าย:
\mu_s=\frac{\sin{\theta}}{\cos{\theta}}=\tan{\theta}