Съдържание
Триенето е сила, която се противопоставя на движението. Физиците разграничават статичното триене, което действа, за да поддържа тялото в покой, и кинетичното триене, което действа, като забавя движението му, след като започне да се движи. Силата, упражнена чрез статично триене (Fс) е пропорционална на перпендикулярната сила, упражнена от тяло срещу повърхността, по която се движи, която се нарича нормална сила (Fн). Коефициентът на пропорционалност се нарича коефициент на статична фракция, който обикновено се обозначава с гръцката буква mu с подпис с (µс). Математическата връзка е:
Fс = µс × Fн
Този коефициент зависи от характеристиките на двете повърхности, които са в контакт една с друга. Той е табличен за редица различни материали. Ако не можете да намерите µс за материалите, които използвате, можете да го определите с обикновен експеримент.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
За да намерите минималния коефициент на статично триене между два материала, изградете наклонена равнина от един от материалите и поставете тяло, направено от другия материал върху него. Увеличете ъгъла на наклона, докато тялото започне да се плъзга. Тангентата на ъгъла е коефициентът на триене.
Използвайте наклонена равнина
Прост начин за определяне µс е да поставите въпросния обект върху наклонена равнина, направена от същия материал като повърхността, която изучавате. Постепенно увеличавайте ъгъла на наклона, докато обектът започне да се плъзга. Запишете този ъгъл. Веднага можете да намерите µс защото е равна на допирателната на ъгъла. Ето защо:
Докато вдигате наклона, силата на гравитацията, действаща върху тяло с маса m има хоризонтален и вертикален компонент. Прилагайки закона на Нютони към всеки от тях, точно преди тялото да започне да се движи, ще намерите хоризонталния компонент (който действа в х-дирекция) да бъде Fх = мамах, Същото е и в ш посока: Fш = мамаш.
Ускорението в х-посока, мамах, е равна на силата на гравитацията, която е маса пъти ускорение поради гравитацията (г) пъти синуса на ъгъла (ø), образувана в основата на наклона. Тъй като тялото не се движи, това е равно на противоположната сила на статичното триене и можете да напишете:
(1) мг × грех (ø) = Fс
Най- ш-направление компонент на сила, мамаш, е равна на косинуса на ъгъла, кратна на масата, умножена на ускорението поради гравитацията, и това трябва да е равно на нормалната сила, тъй като тялото не се движи,
(2) Fн = мг × cos (ø)
Не забравяйте, че Fс = µсFн, Заместник за Fс в уравнение (1):
мг × грех (ø) = µсFн
и използвайте равенството на уравнение (2), за да заместите Fн:
мг × грех (ø) = µс × mg × защото (ø)
Терминът „мг"отменя от двете страни:
µс = грех (ø) / cos (ø) = тен (ø)