Тертя - це сила, яка протистоїть руху. Фізики розрізняють статичне тертя, яке діє, щоб утримувати тіло в стані спокою, і кінетичне тертя, яке уповільнює його рух, коли воно починає рухатися. Сила, що діє під дією статичного тертя (Fs) пропорційна перпендикулярній силі, що діє тілом на поверхню, по якій воно рухається, що називається нормальною силою (FN). Коефіцієнтом пропорційності називають коефіцієнт статичної частки, який зазвичай позначають грецькою літерою mu з нижчим індексомs (µs). Математичне співвідношення:
F_s = \ mu_s F_N
Цей коефіцієнт залежить від характеристик двох поверхонь, які контактують між собою. Він був представлений у таблиці для різних матеріалів. Якщо ви не можете знайтиµs для матеріалів, які ви використовуєте, ви можете визначити це за допомогою простого експерименту.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Щоб знайти мінімальний коефіцієнт статичного тертя між двома матеріалами, побудуйте площину нахилу з одного з матеріалів і покладіть на нього корпус, виготовлений з іншого матеріалу. Збільшуйте кут нахилу, поки тіло не почне ковзати. Тангенс кута - коефіцієнт тертя.
Використовуйте похилу площину
Простий спосіб визначенняµsполягає в тому, щоб розмістити розглянутий об’єкт на похилій площині, виготовленій з того ж матеріалу, що і поверхня, яку ви вивчаєте. Поступово збільшуйте кут нахилу, поки предмет не почне ковзати. Запишіть цей кут. Ви можете відразу знайтиµsоскільки він дорівнює дотичній кута. Ось чому:
Піднімаючи нахил, сила тяжіння, що діє на тіло масиммає горизонтальну та вертикальну складові. Застосовуючи закон Ньютона до кожного з них безпосередньо перед тим, як тіло починає рухатися, ви знайдете горизонтальну складову (яка діє вх-напрямок) бутиFх = мах. Те саме стосується ірнапрямок:Fр = мар.
Прискорення вх-напрямок,мах, дорівнює силі тяжіння, яка дорівнює масі, примноженій на прискорення за рахунок сили тяжіння (g), помножений на синус кута (ø), що утворюються в точці опори нахилу. Оскільки тіло не рухається, це дорівнює протилежній силі статичного тертя, і ви можете написати:
1. mg \ sin {\ theta} = F_s
р-напрямна складова сили,мар, дорівнює косинусу кута, помноженому на масу, примножену на прискорення під дією сили тяжіння, і це повинно дорівнювати нормальній силі, оскільки тіло не рухається,
2. F_N = mg \ cos {\ theta}
Пам'ятайте, щоFs = µsFN. Замінити наFsу рівнянні (1):
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s F_N
і використовувати рівність рівняння (2), щоб замінитиFN:
mg \ sin {\ theta} = \ mu_s mg \ cos {\ theta}
Термін "мг"скасовує з обох сторін:
\ mu_s = \ frac {\ sin {\ theta}} {\ cos {\ theta}} = \ tan {\ theta}