Siyentipiko at praktikal na kumperensya
Koepisyent ng friction sila Paraan kanyang pagkalkula
Penza 2010
kabanata ko. Teoretikal na bahagi
1. Mga uri ng friction, koepisyent ng friction
II kabanata. Praktikal na bahagi
Pagkalkula ng static, sliding, at rolling friction
Pagkalkula ng koepisyent ng static friction
Bibliograpiya
kabanata ko. Teoretikal na bahagi
1. Mga uri ng friction, koepisyent ng friction
Nakakaranas tayo ng alitan sa bawat hakbang. Mas tamang sabihin na kung walang alitan ay hindi tayo makakagawa ng hakbang. Ngunit sa kabila ng malaking papel na ginagampanan ng alitan sa ating buhay, ang isang sapat na kumpletong larawan ng paglitaw ng alitan ay hindi pa nagagawa. Ito ay hindi kahit na dahil sa ang katunayan na ang friction ay isang kumplikadong kalikasan, ngunit sa halip sa katotohanan na ang mga eksperimento sa friction ay napaka-sensitibo sa paggamot sa ibabaw at samakatuwid ay mahirap na magparami.
Umiiral panlabas at panloob na alitan (kung hindi man ay tinatawag nalagkit ). Panlabas tinatawag na ganitong uri ng friction, kung saan, sa mga punto ng pakikipag-ugnay ng mga solidong katawan, ang mga puwersa ay bumangon na humahadlang sa magkaparehong paggalaw ng mga katawan at nakadirekta nang tangential sa kanilang mga ibabaw.
panloob na alitan (viscosity) ay ang uri ng friction, na binubuo sa katotohanan na sa panahon ng magkaparehong pag-aalis. mga layer ng likido o gas sa pagitan ng mga ito ay may mga tangential na puwersa na pumipigil sa naturang paggalaw.
Ang panlabas na alitan ay nahahati sastatic na alitan (static na alitan ) at kinematic friction . Ang alitan ng pahinga ay nangyayari sa pagitan ng mga nakapirming solidong katawan kapag ang alinman sa mga ito ay sinusubukang gumalaw. Umiiral ang kinematic friction sa pagitan ng magkadikit na gumagalaw na matigas na katawan. Ang kinematic friction, naman, ay nahahati sasliding friction at lumiligid na alitan .
Ang mga puwersa ng friction ay may mahalagang papel sa buhay ng tao. Sa ilang pagkakataon ay ginagamit niya ang mga ito, at sa iba naman ay kinakalaban niya ang mga ito. Ang mga puwersa ng friction ay likas na electromagnetic.
Kung ang katawan ay dumudulas sa anumang ibabaw, ang paggalaw nito ay nahahadlangan ngsliding friction force.
saan N - suportahan ang puwersa ng reaksyon, aμ - koepisyent ng sliding friction. Coefficientμ depende sa materyal at kalidad ng pagproseso ng mga contact na ibabaw at hindi nakasalalay sa timbang ng katawan. Ang koepisyent ng friction ay natutukoy sa empirically.
Ang puwersa ng sliding friction ay palaging nakadirekta sa tapat ng paggalaw ng katawan. Kapag ang direksyon ng bilis ay nagbabago, ang direksyon ng friction force ay nagbabago din.
Ang puwersa ng friction ay nagsisimulang kumilos sa katawan kapag sinubukan nilang ilipat ito. Kung isang panlabas na puwersaF mas kaunting produktoμN, kung gayon ang katawan ay hindi gagalaw - ang simula ng paggalaw, gaya ng sinasabi nila, ay nahahadlangan ng static friction force. Ang katawan ay magsisimulang gumalaw lamang kapag may panlabas na puwersaF lumampas sa maximum na halaga na maaaring magkaroon ng static friction force
Friction of rest - frictional force na pumipigil sa paggalaw ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa.
II kabanata. Praktikal na bahagi
1. Pagkalkula ng static, sliding at rolling friction
Batay sa itaas, ako, empirically, natagpuan ang friction force ng rest, sliding at rolling. Upang gawin ito, gumamit ako ng ilang pares ng mga katawan, bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan kung saan lilitaw ang isang puwersa ng friction, at isang aparato para sa pagsukat ng puwersa - isang dynamometer.
Narito ang mga sumusunod na pares ng katawan:
isang kahoy na bloke sa anyo ng isang hugis-parihaba na parallelepiped ng isang tiyak na masa at isang barnis na kahoy na mesa.
isang kahoy na bloke sa anyo ng isang hugis-parihaba parallelepiped na may mas mababa kaysa sa unang masa at isang barnis na kahoy na mesa.
isang kahoy na bloke sa anyo ng isang silindro ng isang tiyak na masa at isang barnis na kahoy na mesa.
isang kahoy na bloke sa anyo ng isang silindro na may mas mababa kaysa sa unang masa at isang barnis na kahoy na mesa.
Matapos maisagawa ang mga eksperimento - posible na gumuhit ng sumusunod na konklusyon -
Ang friction force ng rest, sliding at rolling ay natutukoy sa empirically.
Resting friction:
Para sa 1) Fp=0.6 N, 2) Fp=0.4 N, 3) Fp=0.2 N, 4) Fp=0.15 N
Friction sliding:
Para sa 1) Fc=0.52 N, 2) Fc=0.33 N, 3) Fc=0.15 N, 4) Fc=0.11 N
Friction rolling:
Para sa 3) Fk=0.14 N, 4) Fk=0.08 N
Kaya, natukoy ko sa eksperimento ang lahat ng tatlong uri ng panlabas na alitan at nakuha ko iyon
Fп > Fс > Fк para sa parehong katawan.
2. Pagkalkula ng koepisyent ng static friction
Ngunit ang mas kawili-wiling ay hindi ang puwersa ng alitan, ngunit ang koepisyent ng alitan. Paano makalkula at matukoy ito? At dalawang paraan lang ang nakita ko para matukoy ang puwersa ng friction.
Ang unang paraan ay napaka-simple. Pag-alam sa formula at pagtukoy sa empirikal at N, posibleng matukoy ang koepisyent ng static, sliding at rolling friction.
1) N 0.81 N, 2) N 0.56 N, 3) N 2.3 N, 4) N 1.75
Coefficient ng static friction:
= 0,74; 2) = 0,71; 3) = 0,087; 4) = 0,084;
Sliding friction coefficient:
= 0,64; 2) = 0,59; 3) = 0,063; 4) = 0,063
Rolling friction coefficient:
3) = 0,06; 4) = 0,055;
Sa pagtukoy sa tabular data, kinumpirma ko ang kawastuhan ng aking mga halaga.
Ngunit ang pangalawang paraan ng paghahanap ng koepisyent ng friction ay napaka-interesante din.
Ngunit ang pamamaraang ito ay mahusay na tumutukoy sa koepisyent ng static friction, at maraming mga paghihirap ang lumitaw sa pagkalkula ng koepisyent ng sliding at rolling friction.
Paglalarawan: Ang katawan ay nagpapahinga kasama ng ibang katawan. Pagkatapos ang dulo ng pangalawang katawan kung saan nakahiga ang unang katawan ay nagsisimulang itaas hanggang sa gumalaw ang unang katawan.
\u003d kasalanan / cos \u003dtg \u003d BC / AC
Batay sa pangalawang paraan, kinakalkula ko ang isang tiyak na bilang ng mga static friction coefficient.
Kahoy sa pamamagitan ng kahoy:
AB = 23.5 cm; BC = 13.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 13.5 / 23.5 \u003d 0.57
2. Styrofoam para sa kahoy:
AB = 18.5 cm; BC = 21 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 21 / 18.5 \u003d 1.1
3. Salamin sa kahoy:
AB = 24.3 cm; BC = 11 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 11 / 24.3 \u003d 0.45
4. Aluminyo na kahoy:
AB = 25.3 cm; BC = 10.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 10.5 / 25.3 \u003d 0.41
5. Bakal sa kahoy:
AB = 24.6 cm; BC = 11.3 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 11.3 / 24.6 \u003d 0.46
6. Org. Salamin sa kahoy:
AB = 25.1 cm; BC = 10.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 10.5 / 25.1 \u003d 0.42
7. Graphite sa kahoy:
AB = 23 cm; BC = 14.4 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 14.4 / 23 \u003d 0.63
8. Aluminyo sa karton:
AB = 36.6 cm; BC = 17.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 17.5 / 36.6 \u003d 0.48
9. plantsa sa plastic:
AB = 27.1 cm; BC = 11.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 11.5 / 27.1 \u003d 0.43
10. Org. Salamin sa plastik:
AB = 26.4 cm; BC = 18.5 cm.
P \u003d BC / AC \u003d 18.5 / 26.4 \u003d 0.7
Batay sa aking mga kalkulasyon at eksperimento, napagpasyahan ko iyon P > C > K , na hindi mapag-aalinlanganang tumutugma sa teoretikal na batayan na kinuha mula sa panitikan. Ang mga resulta ng aking mga kalkulasyon ay hindi lumampas sa data ng tabular, ngunit dinagdagan pa ang mga ito, bilang isang resulta kung saan pinalawak ko ang mga halaga ng tabular ng mga koepisyent ng friction ng iba't ibang mga materyales.
Panitikan
1. Kragelsky I.V., Dobychin M.N., Kombalov V.S. Mga batayan ng mga kalkulasyon para sa alitan at pagsusuot. M.: Mashinostroenie, 1977. 526 p.
Frolov, K. V. (ed.):Modern Tribology: Mga Resulta at Prospect. Publishing house LKI, 2008
Elkin V.I. "Hindi pangkaraniwang mga materyales sa pagtuturo sa pisika". "Physics at School" Library Journal, No. 16, 2000.
Ang karunungan ng millennia. Encyclopedia. Moscow, Olma - pindutin, 2006.
Ang koepisyent ng friction ay ang pangunahing katangian ng friction bilang isang phenomenon. Ito ay tinutukoy ng uri at kondisyon ng mga ibabaw ng mga gasgas na katawan.
DEPINISYON
Koepisyent ng friction tinatawag na coefficient of proportionality na nag-uugnay sa friction force () at sa puwersa ng normal na pressure (N) ng katawan sa suporta. Kadalasan, ang koepisyent ng friction ay tinutukoy ng titik. At kaya, ang koepisyent ng friction ay kasama sa batas ng Coulomb-Amonton:
Ang koepisyent ng friction na ito ay hindi nakadepende sa mga lugar ng contact surface.
AT kasong ito nag-uusap kami tungkol sa koepisyent ng sliding friction, na nakasalalay sa pinagsamang mga katangian ng mga rubbing surface at isang walang sukat na dami. Ang koepisyent ng friction ay nakasalalay sa: ang kalidad ng paggamot sa ibabaw, mga gasgas na katawan, ang pagkakaroon ng dumi sa kanila, ang bilis ng paggalaw ng mga katawan na may kaugnayan sa bawat isa, atbp. Ang koepisyent ng friction ay natutukoy sa empirically (pang-eksperimento).
Ang koepisyent ng friction, na tumutugma sa maximum na static friction force, ay sa karamihan ng mga kaso ay mas malaki kaysa sa koepisyent ng motion friction.
Para sa mas malaking bilang ng mga pares ng mga materyales, ang halaga ng friction coefficient ay hindi hihigit sa pagkakaisa at nasa loob ng
Anggulo ng friction
Minsan, sa halip na ang koepisyent ng friction, ang anggulo ng friction () ay ginagamit, na nauugnay sa koepisyent ng ratio:
Kaya, ang anggulo ng friction ay tumutugma sa pinakamababang anggulo ng pagkahilig ng eroplano na may paggalang sa abot-tanaw, kung saan ang isang katawan na nakahiga sa eroplanong ito ay magsisimulang mag-slide pababa sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Tinutupad nito ang pagkakapantay-pantay:
Tunay na koepisyent ng friction
Ang batas ng friction, na isinasaalang-alang ang impluwensya ng mga kaakit-akit na pwersa sa pagitan ng mga molekula, mga gasgas na ibabaw, ay nakasulat tulad ng sumusunod:
kung saan - ay tinatawag na tunay na koepisyent ng friction, - karagdagang presyon, na sanhi ng mga puwersa ng intermolecular attraction, S - ang kabuuang lugar ng direktang kontak ng mga rubbing body.
Rolling friction coefficient
Ang rolling friction coefficient (k) ay maaaring tukuyin bilang ang ratio ng moment ng rolling friction force () sa puwersa kung saan ang katawan ay pinindot laban sa suporta (N):
Tandaan na ang coefficient ng rolling friction ay madalas na tinutukoy ng titik. Ang koepisyent na ito, sa kaibahan sa mga koepisyent ng friction sa itaas, ay may sukat ng haba. Iyon ay, sa sistema ng SI, ito ay sinusukat sa metro.
Ang coefficient ng rolling friction ay mas mababa kaysa sa coefficient ng sliding friction.
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
| Mag-ehersisyo | Ang lubid ay bahagyang nakahiga sa mesa, ang bahagi nito ay nakasabit sa mesa. Kung ang isang ikatlong bahagi ng haba ng lubid ay nakabitin mula sa mesa, pagkatapos ay nagsisimula itong madulas. Ano ang koepisyent ng friction ng lubid sa mesa? |
| Desisyon | Ang lubid ay dumudulas mula sa mesa sa ilalim ng puwersa ng grabidad. Tinutukoy namin ang puwersa ng grabidad na kumikilos sa isang yunit ng haba ng lubid bilang . Sa kasong ito, sa sandali ng simula ng pag-slide, ang puwersa ng grabidad, na kumikilos sa nakabitin na bahagi ng lubid, ay katumbas ng:
Bago magsimula ang slide, ang puwersang ito ay nababalanse ng friction force na kumikilos sa bahagi ng lubid na nasa ibabaw ng mesa: Dahil ang mga puwersa ay balanse, maaari nating isulat ang (): |
| Sagot |
HALIMBAWA 2
| Mag-ehersisyo | Ano ang koepisyent ng friction ng katawan sa eroplano (), kung ang pagtitiwala sa landas na dinaraanan nito ay ibinibigay ng equation: kung saan Ang eroplano ay gumagawa ng isang anggulo sa abot-tanaw. |
| Desisyon | Isulat natin ang pangalawang batas ni Newton para sa mga puwersang inilapat sa gumagalaw na katawan: |
Gawain sa laboratoryo No. 3 "Pagsukat koepisyent sliding friction"
Ang layunin ng trabaho: upang mahanap ang koepisyent ng friction ng isang kahoy na bloke na dumudulas kasama ang isang kahoy na pinuno, gamit ang formula F tr = = μР. Sa tulong ng isang dynamometer, ang puwersa kung saan kinakailangan upang hilahin ang isang bar na may mga naglo-load sa isang pahalang na ibabaw ay tinutukoy upang ito ay gumagalaw nang katamtaman. Ang puwersang ito ay katumbas ng absolute value sa friction force F tr na kumikilos sa bar. Gamit ang parehong dynamometer, mahahanap mo ang bigat ng bar na may load. Ang weight modulo na ito ay katumbas ng puwersa ng normal na presyon N ng bar sa ibabaw kung saan ito dumudulas. Ang pagkakaroon ng pagtukoy sa ganitong paraan ang mga halaga ng friction force sa iba't ibang kahulugan pwersa ng ordinaryong presyon, kailangan mong i-plot ang pagtitiwala ng F tr sa P at Hanapin ibig sabihin koepisyent ng friction(Tingnan ang gawain Blg. 2).
Friction coefficient - Physics sa mga eksperimento at eksperimento
Ang pangunahing kagamitan sa pagsukat sa gawaing ito ay isang dynamometer. Ang dynamometer ay may error Δ d \u003d 0.05 N. Ito ay katumbas ng error sa pagsukat kung ang pointer ay tumutugma sa scale stroke. Kung ang pointer sa panahon ng proseso ng pagsukat ay hindi tumutugma sa stroke ng sukat (o nagbabago), kung gayon ang error sa pagsukat ng puwersa ay ΔF = 0.1 N.
Paraan ng pagsukat: dynamometer.
Mga Kagamitan: 1) bloke ng kahoy; 2) kahoy ruler; 3) isang hanay ng mga kalakal.
Ang pagkakasunud-sunod ng gawain.
1. Ilagay ang bloke sa isang pahalang na nakalagay na ruler ng kahoy. Maglagay ng load sa block.
2. Matapos ikabit ang dynamometer sa bar, hilahin ito kasama ng ruler nang katamtaman hangga't maaari. Sa lahat ng ito, sukatin ang pagbabasa ng dinamometro.
3. Timbangin ang bar at timbang.
4. Idagdag ang 2nd, 3rd weights sa unang timbang, sa bawat oras na tumitimbang ng bar at weights at sinusukat ang friction force.
Ayon sa mga resulta ng pagsukat, punan ang talahanayan:
5. Batay sa mga resulta ng pagsukat, bumuo ng isang graph ng dependence ng friction force sa pressure force at, gamit ito, tukuyin ang average na halaga koepisyent friction μ cf (tingnan ang gawain Blg. 2).
6. Kalkulahin ang pinakamataas na kamag-anak na error sa pagsukat ng koepisyent ng friction. kasi.
(tingnan ang formula (1) ng trabaho Blg. 2).
Mula sa formula (1) sumusunod na ang friction coefficient ay sinusukat na may mas malaking error sa eksperimento na may isang load (dahil sa kasong ito ang mga denominator ay may mas maliit na halaga) .
7. Hanapin ang ganap na error.
at isulat ang iyong sagot bilang:
Ito ay kinakailangan upang mahanap ang koepisyent ng sliding friction ng isang kahoy na bloke na dumudulas kasama ang isang kahoy na ruler.
Sliding friction force.
kung saan ang N ay ang suportang reaksyon; μ - co.
koepisyent ng sliding friction, kung saan μ=F tr /N;
Ang modulus ng friction force ay katumbas ng puwersa na nakadirekta parallel sa sliding surface, na kinakailangan upang pantay na ilipat ang bar na may load. Ang support reaction modulo ay katumbas ng bigat ng bar na may load. Ang parehong pwersa ay sinusukat gamit ang school dynamometer. Kapag inililipat ang bar sa kahabaan ng ruler, mahalagang makamit ang pare-parehong paggalaw nito upang manatiling hindi nagbabago ang mga pagbabasa ng dynamometer at mas tumpak na mahanap.
Ang bigat ng bar na may load P, N.
Kalkulahin natin ang kamag-anak na error:
Ito ay makikita na ang isang malaking kamag-anak na error ay magiging sa eksperimento na may isang minimum na load, dahil mas maliit ang denominator.
Kalkulahin natin ang ganap na error.
Ang koepisyent ng sliding friction na nakuha bilang resulta ng mga eksperimento ay maaaring isulat bilang: μ = 0.35 ± 0.05.
Piliin ito gamit ang mouse at pindutin ang CTRL ENTER.
Maraming salamat sa lahat ng tumulong na pagandahin ang website! =)
Mga abstract
Paano makahanap ng lakas sliding friction f formula ng friction. Formula ng friction force. Ito ay palaging umiiral, dahil walang ganap na makinis na mga katawan. Hanapin ang puwersa ng alitan. Paano mahahanap ang koepisyent ng friction Ang koepisyent ng friction. Hanapin ang puwersa ng alitan. Formula ng friction force. Automotive parts na walang lubrication Bago Hanapin pwersa ng friction, koepisyent ng friction. Pwersa ng friction. Ang mga puwersa ng friction, tulad ng halos lahat ng mga kaso, ay humigit-kumulang sa puwersa sliding friction pwede. FRICTION COEFFICIENT Ano ang FRICTION COEFFICIENT? Kung tinutukoy natin ang bigat ng isang bagay bilang N, at ang koepisyent ng FRICTION m, tinutukoy ng pahinga ang puwersa. Friction coefficient Etu puwersa kailangan upang pagtagumpayan iba't ibang kapal - tulad ng. Laboratory work No. 3 "Pagsukat ng koepisyent ng friction. GDZ sa Laboratory work No. 3 "Pagsukat ng koepisyent ng friction hangga't maaari puwersa alitan. Mga sagot | Lab. Kahulugan ng koepisyent alitan Tulad ng paggamit ng ruler, gravity sa mga direksyon. Huwag maging alitan - tulad ng ibinigay sa amin koepisyent ng friction Kinakalkula namin ang normal na puwersa f.
Ang pagsukat ng koepisyent ng sliding friction ay dapat isagawa sa dalawang paraan.
Ang unang paraan ay upang sukatin, gamit ang isang dynamometer, ang puwersa kung saan kailangan mong hilahin ang isang bar na may mga naglo-load sa isang pahalang na ibabaw upang ito ay gumagalaw nang pantay. Ang puwersang ito ay katumbas ng absolute value sa friction force na kumikilos sa bar. Gamit ang parehong dynamometer, mahahanap mo ang bigat ng bar tungkol sa mga load P. Ang timbang na ito ay katumbas ng puwersa ng normal na presyon ng bar sa ibabaw kung saan ito dumudulas. Ang pagkakaroon ng pagtukoy sa ganitong paraan, maaari mong mahanap ang koepisyent ng friction. Ito ay katumbas ng:
Ang 2nd na paraan ng pagsukat ng koepisyent ng friction ay ginagawang posible upang matukoy ang eksperimento hindi ang mga puwersa, ngunit ang mga haba ng mga segment. Upang gawin ito, gamitin ang balanse ng bar, na matatagpuan sa isang hilig na eroplano.
Kung ang bar ay nasa equilibrium sa isang hilig na eroplano, kung gayon ang puwersa ng normal na presyon ng bar sa eroplano ay katumbas ng bahagi ng puwersa ng gravity na patayo sa hilig na eroplano (Larawan 213). At ang puwersa ng friction sa absolute value ay katumbas ng bahagi ng gravity parallel sa inclined plane.
Ang eksperimento ay binubuo sa unti-unting pagtaas ng anggulo ng pagkahilig ng eroplano, upang mahanap ang gayong anggulo kung saan ang bar ay "magsisimulang gumalaw" lamang. Sa kasong ito, ang friction force ay magiging katumbas ng maximum na static friction force:
nasaan ang puwersa ng presyon ng bar sa eroplano Dahil, sa kasong ito, i.e.
Madaling ipakita iyon
Ito ay sumusunod mula sa pagkakatulad ng mga tatsulok. Samakatuwid, ang koepisyent ng friction ay katumbas ng:
Makikita mula sa formula na ito na upang mahanap ang koepisyent ng friction, sapat na upang sukatin ang taas at base ng hilig na eroplano, na tumutukoy sa slope ng eroplano kung saan nagsisimula ang pag-slide ng bar.
Mga instrumento at materyales: 1) ruler, 2) measuring tape,
3) isang dynamometer, 4) isang kahoy na bloke, 5) isang set ng mga timbang, 6) isang tripod na may mga clutches at isang paa.
Order sa trabaho
1. Ilagay ang bar sa isang pahalang na kinalalagyan na kahoy na ruler. Maglagay ng load sa block.
2. Paglalagay ng dynamometer sa bar, hilahin ito nang pantay-pantay hangga't maaari kasama ang ruler. Tandaan ang pagbabasa sa dinamometro.
3. Timbangin ang bar at ang load.
4. Gamit ang formula, hanapin ang coefficient ng friction.
5. Ulitin ang eksperimento sa pamamagitan ng paglalagay ng ilang timbang sa bar.
6. Hanapin ang ibig sabihin halaga ng aritmetika coefficients ng friction na matatagpuan sa iba't ibang mga eksperimento.
7. Hanapin ang error ng bawat isa sa mga eksperimento - ang pagkakaiba sa pagitan at ang mga halaga na nakuha sa iba't ibang mga eksperimento.
8. Tukuyin ang arithmetic mean ng experimental errors
9. Gumawa ng talahanayan ng mga resulta ng mga eksperimento:
10. Isulat ang resulta ng pagsukat sa form
11. Paglalagay ng ruler sa bar na may mga timbang, dahan-dahang baguhin ang slope nito, itaas ang dulo nito hanggang sa magsimulang mag-slide ang bar kasama ang ruler.
Slips: Ftr = mN, kung saan ang m ay ang koepisyent ng sliding friction, N ay ang reaksyon na puwersa ng suporta, N. Para sa isang katawan na dumudulas sa isang pahalang na eroplano, N = G = mg, kung saan ang G ay ang bigat ng katawan, N; m - timbang ng katawan, kg; g - acceleration libreng pagkahulog, m/s2. Ang mga halaga ng walang sukat na koepisyent m para sa isang partikular na pares ng mga materyales ay ibinibigay sa sanggunian. Pag-alam sa masa ng katawan at isang pares ng mga materyales. sliding kamag-anak sa bawat isa, hanapin ang puwersa ng alitan.
Kaso 2. Isaalang-alang ang isang katawan na dumudulas sa isang pahalang na ibabaw at gumagalaw nang may pare-parehong pagbilis. Apat na puwersa ang kumikilos dito: ang puwersa na nagpapakilos sa katawan, ang puwersa ng grabidad, ang puwersa ng reaksyon ng suporta, ang puwersa ng pag-slide ng alitan. Dahil ang ibabaw ay pahalang, ang puwersa ng reaksyon ng suporta at ang puwersa ng grabidad ay nakadirekta sa isang tuwid na linya at balanse ang bawat isa. Inilalarawan ng displacement ang equation: Fdv - Ftr = ma; kung saan ang Fdv ay ang modulus ng puwersa na nagpapagalaw sa katawan, N; Ang Ftr ay ang friction force modulus, N; m - timbang ng katawan, kg; a ay acceleration, m/s2. Ang pag-alam sa mga halaga ng masa, acceleration ng katawan at ang puwersa na kumikilos dito, hanapin ang puwersa ng friction. Kung hindi direktang itinakda ang mga halagang ito, tingnan kung mayroong data sa kundisyon kung saan mahahanap ang mga halagang ito.
Halimbawa ng problema 1: ang isang 5 kg na bar na nakahiga sa ibabaw ay pinaandar ng puwersa na 10 N. Bilang resulta, ang bar ay gumagalaw nang may pare-parehong pagbilis at pumasa sa 10 para sa 10. Hanapin ang puwersa ng sliding friction.
Ang equation para sa paggalaw ng bar: Fdv - Ftr \u003d ma. Daan ng katawan para sa pantay na pinabilis na paggalaw ay ibinigay ng pagkakapantay-pantay: S = 1/2at^2. Mula dito matutukoy mo ang acceleration: a = 2S/t^2. Palitan ang mga kundisyong ito: a \u003d 2 * 10 / 10 ^ 2 \u003d 0.2 m / s2. Ngayon hanapin ang resulta ng dalawang pwersa: ma = 5 * 0.2 = 1 N. Kalkulahin ang friction force: Ftr = 10-1 = 9 N.
Kaso 3. Kung ang isang katawan sa isang pahalang na ibabaw ay nakapahinga o gumagalaw nang pantay, ayon sa ikalawang batas ni Newton, ang mga puwersa ay nasa ekwilibriyo: Ftr = Fdv.
Halimbawa ng Problema 2: isang 1 kg na bar sa isang patag na ibabaw ay sinabihan , bilang resulta kung saan ito ay bumibiyahe ng 10 metro sa loob ng 5 segundo at huminto. Tukuyin ang puwersa ng sliding friction.
Tulad ng sa unang halimbawa, ang pag-slide ng bar ay apektado ng puwersa ng paggalaw at puwersa ng friction. Bilang resulta ng pagkilos na ito, huminto ang katawan, i.e. dumating ang balanse. Ang equation ng paggalaw ng bar: Ftr = Fdv. O: N*m = ma. Ang block ay dumudulas na may pare-parehong pagbilis. Kalkulahin ang acceleration nito katulad ng problema 1: a = 2S/t^2. Palitan ang mga halaga ng mga dami mula sa kondisyon: a \u003d 2 * 10 / 5 ^ 2 \u003d 0.8 m / s2. Ngayon hanapin ang friction force: Ftr \u003d ma \u003d 0.8 * 1 \u003d 0.8 N.
Kaso 4. Tatlong pwersa ang kumikilos sa isang katawan na kusang dumudulas kasama ang isang hilig na eroplano: gravity (G), support reaction force (N) at friction force (Ftr). Ang puwersa ng grabidad ay maaaring isulat tulad ng sumusunod: G = mg, N, kung saan ang m ay ang timbang ng katawan, kg; g ay ang free fall acceleration, m/s2. Dahil ang mga puwersang ito ay hindi nakadirekta sa isang solong tuwid na linya, isulat ang equation ng paggalaw sa anyong vector.
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga pwersa N at mg ayon sa parallelogram na tuntunin, makukuha mo ang resultang puwersa F'. Ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring makuha mula sa figure: N = mg*cosα; F' = mg*sinα. Kung saan ang α ay ang anggulo ng pagkahilig ng eroplano. Ang friction force ay maaaring isulat ng formula: Ftr = m*N = m*mg*cosα. Ang equation para sa paggalaw ay nasa anyo: F'-Ftr = ma. O: Ftr = mg*sinα-ma.
Kaso 6. Ang isang katawan ay gumagalaw nang pantay-pantay sa isang hilig na ibabaw. Kaya, ayon sa ikalawang batas ni Newton, ang sistema ay nasa ekwilibriyo. Kung ang pag-slide ay kusang-loob, ang paggalaw ng katawan ay sumusunod sa equation: mg*sinα = Ftr.
Kung ang isang karagdagang puwersa (F) ay inilapat sa katawan, pumipigil pantay na pinabilis na paggalaw, ang expression para sa paggalaw ay: mg*sinα–Ftr-F = 0. Mula dito, hanapin ang friction force: Ftr = mg*sinα-F.