Sürtünme iki şekilde oluşur: kinetik ve statik. Kinetik sürtünme, bir yüzey üzerinde kayan bir nesneye etki ederken, sürtünme nesnenin hareket etmesini engellediğinde statik sürtünme meydana gelir. Sürtünme için basit ama etkili bir model, sürtünme kuvvetinin, f, normal kuvvetin (N) ve sürtünme katsayısı olarak adlandırılan bir sayının (μ) çarpımına eşit olmasıdır. Katsayı, kendisiyle etkileşime giren bir malzeme de dahil olmak üzere, birbiriyle temas eden her malzeme çifti için farklıdır. Normal kuvvet, iki kayan yüzey arasındaki arayüze dik olan kuvvettir - başka bir deyişle, birbirlerine ne kadar kuvvetli ittikleri.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Sürtünme katsayısını hesaplama formülü μ = f÷N'dir. Sürtünme kuvveti, f, her zaman amaçlanan veya gerçek hareketin zıt yönünde, ancak yalnızca yüzeye paralel etki eder.
Hareket Zamanını Ölçün
Sürtünme kuvvetini ölçmek için, bir makara üzerinden geçen ve asılı bir kütleye bağlı bir ip tarafından çekilen bir bloğun bir ray boyunca kaydığı bir deney kurun. Bloğu kasnaktan mümkün olduğunca uzağa başlatın, bloğu bırakın ve yol boyunca bir L mesafesini hareket ettirmek için gereken süreyi (t) kaydedin. Asılı kütle küçük olduğunda, bloğu hareket ettirmek için çok hafifçe itmeniz gerekebilir. Bu ölçümü farklı asılı kütlelerle tekrarlayın.
Sürtünme Kuvvetini Hesapla
Sürtünme kuvvetini hesaplayın. Başlamak için, önce blok üzerindeki net kuvvet olan Fnet'i hesaplayın. denklem
F_{net}=\frac{2ML}{t^2}
burada M, bloğun gram cinsinden kütlesidir.
Fapplied bloğa uygulanan kuvvet, asılı kütlenin ağırlığının neden olduğu ipten çekme kuvvetidir, m. Uygulanan kuvveti (Fapplied=mg) hesaplayın, burada g = 9.81 metre bölü saniye kare, yerçekimi ivmesi sabiti.
N'yi hesaplayın, normal kuvvet bloğun ağırlığıdır.
N=Mg
Şimdi sürtünme kuvvetini, f, uygulanan kuvvet ile net kuvvet arasındaki farkı hesaplayın. Denklem:
f=F_{uygulandı}-F_{net}
Sürtünme Kuvvetini Grafiklendirin
y ekseni üzerindeki sürtünme kuvveti f'yi x ekseni üzerindeki normal kuvvet olan N'ye karşı grafiğini çizin. Eğim size kinetik sürtünme katsayısını verecektir.
Rampa Verilerini Kaydet
Nesneyi bir ucuna rayın üzerine yerleştirin ve bir rampa yapmak için o ucu yavaşça kaldırın. Bloğun kaymaya başladığı θ açısını kaydedin. Bu açıda, rampayı aşağı doğru hareket ettiren etkin yerçekimi kuvveti, bloğun kaymaya başlamasını önleyen sürtünme kuvvetinden biraz daha büyüktür. Sürtünme fiziğini eğik düzlemin geometrisiyle birleştirmek, aşağıdakiler için basit bir formül verir: statik sürtünme katsayısı: μ = tan (θ), burada μ sürtünme katsayısıdır ve θ, açı.