Тертя - це процес взаємодії твердих тіл при їх відносному русі, або при русі тіла в газоподібному або рідкому середовищі. коефіцієнт
тертя залежить від матеріалу, що труться, якості їх обробки і інших факторів. У фізичних задачах найбільш часто визначається коефіцієнт тертя ковзання, так як сила тертя кочення значно менше.
Вам знадобиться
- Сила тертя, прискорення тіла, кут нахилу площини
Інструкція
1
Розглянемо для початку випадок, коли одне тіло ковзає по горизонтальній поверхні іншого. Припустимо, що воно ковзає по нерухомій поверхні. В цьому випадку сила реакції опори, діюча на ковзне тіло, спрямована перпендикулярно площині ковзання.
За механічним закону Кулона сила тертя ковзання дорівнює F = kN, де k - коефіцієнт тертя, а N - сила реакції опори. Так як сила реакції опори спрямована строго вертикально, то N = Fтяж = mg, де m - маса змінного тіла, g - прискорення вільного падіння. Ця умова випливає з нерухомості тіла щодо вертикального напрямку.
2
Таким чином, коефіцієнт тертя можна знайти за формулою k = Fтр / N = Fтр / mg. Для цього необхідно знати силу тертя ковзання. Якщо тіло рухається рівноприскореному, то силу тертя можна знайти, знаючи прискорення a. Нехай на тіло діє рушійна сила F і спрямована протилежно їй сила тертя Fтр. Тоді за другим законом Ньютона (F-Fтр) / m = a. Висловлюючи звідси Fтр і підставляючи в формулу для коефіцієнта тертя, отримаємо: k = (F-ma) / N.
З цих формул видно, що коефіцієнт тертя є безрозмірною величиною.
3
Розглянемо більш загальний випадок, коли тіло зісковзує з похилої площини, наприклад, з закріпленого блоку. Такі завдання дуже часто зустрічаються в шкільному курсі фізики в розділі «Механіка».
Нехай кут нахилу площини дорівнює . Сила реакції опори N буде направлена перпендикулярно похилій площині. На тіло також будуть діяти сила тяжіння і сила тертя. Осі направимо уздовж і перпендикулярно похилій площині.
Згідно з другим законом Ньютона можна записати рівняння руху тіла: N = mg * cos , mg * sin -Fтр = mg * sin -kN = ma.
Підставивши перше рівняння на друге і скоротивши масу m, отримаємо: g * sin -kg * cos = a. Звідси, k = (g * sin -a) / (g * cos ).
4
Розглянемо важливий приватний випадку зісковзування по похилій площині, коли a = 0, тобто тіло рухається рівномірно. Тоді рівняння руху має вигляд g * sin -kg * cos = 0. Звідси, k = tg , тобто для визначення коефіцієнта ковзання досить знати тангенс кута нахилу площини.
Рада 2: Як знайти коефіцієнт тертя
коефіцієнт
тертя - Це сукупність характеристик двох тіл, які стикаються один з одним. Існує кілька видів тертя: тертя спокою, тертя ковзання і тертя кочення. Тертя спокою є тертя тіло, яке знаходилося в спокої, і було приведено в рух. Тертя ковзання відбувається при русі тіла, дане тертя менше тертя спокою. А тертя кочення відбувається, коли тіло котитися по поверхні. Позначається тертя в залежності від виду, в такий спосіб: ск - тертя ковзання, о- тертя спокою, кач - тертя кочення.
Інструкція
1
Сила тертя катящего тіла визначається радіусом предмета. У більшості випадків при обчисленні тертя кочення транспортного засобу, коли величина радіуса колеса постійна, її визначають в коефіцієнт тертя.
2
При визначенні коефіцієнта тертя в ході експерименту, тіло розміщується на площині під нахилом і обчислюється кут нахилу. При цьому необхідно враховувати, що при визначенні коефіцієнта тертя спокою заданий тіло починає рухатися, а при визначенні коефіцієнта тертя ковзання рухається зі швидкістю, яка постійна.
3
Коефіцієнт тертя можна також обчислити в ході експерименту. Необхідно помістити об`єкт на похилу площину і обчислити кут нахилу. Таким чином, коефіцієнт тертя визначається за формулою: = tg ( ), де - сила тертя, - кут нахилу площини.
Зверніть увагу
Слід не плутати закон Кулона в механіці з законом Кулона в електростатики!
Увага, тільки СЬОГОДНІ! Статті за темою "Як визначити коефіцієнт тертя"