Slik beregner du friksjonskoeffisienten

Slik beregner du friksjonskoeffisienten

Det er to grunnleggende typer friksjon: kinetisk og statisk. Kinetisk friksjon virker når objekter er i relativ bevegelse, mens statisk friksjon virker når det er en kraft på en gjenstand, men gjenstanden forblir immobile. En enkel, men effektiv friksjonsmodell er at friksjonskraften f er lik produktet av normal kraft, N, og et tall som kalles friksjonskoeffisienten μ, som er forskjellig for hvert par materialer. Dette inkluderer et materiale som samhandler med seg selv. Den normale kraften er kraften vinkelrett på grensesnittet mellom to glideflater - med andre ord, hvor hardt presser de seg mot hverandre. Formelen for å beregne friksjonskoeffisienten er f = μN. Friksjonskraften virker alltid i motsatt retning av den tilsiktede eller faktiske bevegelsen, men bare parallelt med overflaten.

Mål μ for kinetisk friksjon og statisk friksjon

Start blokken så langt fra remskiven som mulig, slipp blokken, og ta opp tiden, t, det tar å flytte en avstand, L, langs sporet. Når den hengende massen er liten, må du kanskje kaste blokken veldig litt for å få den til å bevege seg. Gjenta med forskjellige hengende masser.

Beregn friksjonskraften. Formelen for netto kraft på blokken er Fnet = 2ML / t ^ 2, hvor M er massen av blokken i gram.

Beregn Fnet. Den påtrykte kraften på blokken, Fapplied, er å trekke fra strengen forårsaket av vekten av den hengende massen, m. Formelen er Fapplied = mg hvor g = 9,81 meter per sekund kvadrert er tyngdekraft akselerasjon konstant.

Beregn Fapplied. Den normale kraften er vekten av blokken, N = Mg.

Beregn N. Friksjonskraften er forskjellen mellom den påførte kraften og netto kraften: f = Fapplied - Fnet.

Beregn f.

Graf friksjonskraften, f, på y-aksen mot normal kraft, N, på x-aksen. Hellingen gir deg den kinetiske friksjonskoeffisienten.

Plasser gjenstanden på sporet i den ene enden og løft langsomt den ene enden for å gjøre en rampe. Ta opp vinkelen, θ, hvor blokken bare begynner å glide. I denne vinkelen er den effektive tyngdekraften som virker nedover rampen, bare litt større enn friksjonskraften som hindrer blokken fra å begynne å glide. Ved å inkludere friksjonens fysikk med geometrien i det skråplanet, er det en enkel formel for statisk friksjonskoeffisient: μ = tan (θ), hvor μ er friksjonskoeffisienten og θ er vinkelen.

Del Med Vennene Dine