Vsebina
Trenje je sila, ki nasprotuje gibanju. Fiziki razlikujejo med statičnim trenjem, ki telo ohranja v mirovanju, in kinetičnim trenjem, ki upočasni njegovo gibanje, ko se začne premikati. Sila, ki jo povzroča statično trenje (Fs) je sorazmerna s pravokotno silo, ki jo telo izvaja proti površini, vzdolž katere se premika, kar imenujemo normalna sila (FN). Faktor sorazmernosti imenujemo koeficient statične frakcije, ki ga grška črka mu običajno označi s podpisom s (µs). Matematični odnos je:
Fs = µs × FN
Ta koeficient je odvisen od lastnosti obeh površin, ki sta medsebojno v stiku. Tabela je sestavljena za več različnih materialov. Če ne najdete µs za materiale, ki jih uporabljate, lahko določite s preprostim poskusom.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Če želite najti najmanjši koeficient statičnega trenja med dvema materialoma, zgradite nagnjeno ravnino iz enega od materialov in nanjo položite telo, narejeno iz drugega materiala. Povečajte kot nagiba, dokler telo ne začne drseti. Tangenta kota je koeficient trenja.
Uporabite nagnjeno ravnino
Preprost način za določitev µs je, da se predmetni predmet postavi na nagnjeno ravnino iz istega materiala kot površina, ki jo preučujete. Postopoma povečujte kot nagiba, dokler predmet ne začne drseti. Zapiši ta kot. Takoj lahko najdeš µs ker je enaka tangenti kota. Evo zakaj:
Ko dvignete naklon, sila teže deluje na maso telesa m ima vodoravno in navpično komponento. Z uporabo Newtonovega zakona za vsako od teh tik preden se telo začne premikati, najdete vodoravno komponento (ki deluje v x-smeritev) biti Fx = max. Enako je v y smer: Fy = may.
Pospešek v x-smeritev, max, je enaka sili gravitacije, ki je masna kratica pospeška zaradi gravitacije (g) krat sinus kota (ø), ki se tvori na koncu vrha. Ker se telo ne premika, je to enako nasprotni sili statičnega trenja in lahko napišete:
(1) mg × greh (ø) = Fs
The y-smerna komponenta sile, may, je enak kosinusu kota, pomnoženemu z maso, manjšim od pospeška zaradi gravitacije, in mora biti enaka normalni sili, saj se telo ne premika,
(2) FN = mg × cos (ø)
Zapomni si to Fs = µsFN. Namestnik za Fs v enačbi (1):
mg × greh (ø) = µsFN
in za nadomestitev uporabite enačbo enačbo (2) FN:
mg × greh (ø) = µs × mg × cos (ø)
Izraz "mg"prekliče z obeh strani:
µs = greh (ø) / cos (ø) = rumen (ø)