Conţinut
Frecarea este o forță care se opune mișcării. Fizicienii disting între frecarea statică, care acționează pentru a menține un corp în repaus și frecarea cinetică, care acționează pentru a încetini mișcarea acestuia odată ce începe mișcarea. Forța exercitată prin frecarea statică (Fs) este proporțională cu forța perpendiculară exercitată de un corp împotriva suprafeței de-a lungul căreia se deplasează, care se numește forța normală (FN). Factorul de proporționalitate se numește coeficientul fracției statice, care este notat de obicei de litera greacă mu cu un indice s (µs). Relația matematică este:
Fs = µs × FN
Acest coeficient depinde de caracteristicile celor două suprafețe care sunt în contact între ele. A fost intocmit pentru o serie de materiale diferite. Dacă nu găsești µs pentru materialele pe care le utilizați, îl puteți determina cu un simplu experiment.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Pentru a găsi coeficientul minim de frecare statică între două materiale, construiți un plan de înclinare dintr-unul dintre materiale și așezați un corp fabricat din celălalt material pe el. Măriți unghiul înclinării până când corpul începe să alunece. Tangenta unghiului este coeficientul de frecare.
Folosiți un avion inclinat
Un mod simplu de a determina µs este de a plasa obiectul în cauză pe un plan înclinat realizat din același material cu suprafața pe care studiați. Măriți treptat unghiul înclinării până când obiectul începe să alunece. Înregistrați unghiul respectiv. Puteți găsi imediat µs deoarece este egal cu tangenta unghiului. Iata de ce:
Pe măsură ce ridicați înclinația, forța gravitației care acționează asupra unui corp de masă m are o componentă orizontală și verticală. Aplicând Legea Newton la fiecare dintre acestea chiar înainte ca corpul să înceapă să se miște, găsești componenta orizontală (care acționează în X-direcție) a fi FX = maX. Același lucru este valabil și în y direcţie: Fy = may.
Accelerația în X-direcţie, maX, este egală cu forța gravitației, care este o accelerare a masei datorită gravitației (g) ori de sinusul unghiului (ø) format la fulcul inclinării. Deoarece corpul nu se mișcă, aceasta este egală cu forța opusă fricțiunii statice și puteți scrie:
(1) mg × păcatø) = Fs
y-directa componentă a forței, may, este egal cu cosinusul unghiului ori de masă ori de accelerație datorată gravitației și aceasta trebuie să fie egală cu forța normală, deoarece corpul nu se mișcă,
(2) FN = mg × cos (ø)
Sa nu uiti asta Fs = µsFN. Inlocuitor pentru Fs în ecuație (1):
mg × păcatø) = µsFN
și utilizați egalitatea cu ecuația (2) pentru a o substitui FN:
mg × păcatø) = µs × mg × cos (ø)
Termenul "mg"anulează ambele părți:
µs = păcat (ø) / cos (ø) = bronz (ø)