Er zijn twee basistypen van wrijving: kinetische en statische. Kinetische wrijving optreedt wanneer objecten in relatieve beweging, overwegende dat statische wrijving besluiten wanneer er een kracht op een voorwerp is, maar het object immobiel blijft. A eenvoudige maar effectieve model voor wrijving is dat de kracht van wrijving, f, is gelijk aan het product van de normaalkracht N, en een nummer genaamd de wrijvingscoëfficiënt, μ, die verschillend is voor elk paar van materialen. Het gaat hierbij om een materiaal interactie met zichzelf. De normale kracht is de kracht loodrecht op de interface tussen twee schuivende oppervlakken--met andere woorden, hoe hard die ze tegen elkaar duwen. De formule voor het berekenen van de wrijvingscoëfficiënt is f = μN. De kracht van de wrijving handelt altijd in de tegenovergestelde richting van de voorgenomen of feitelijke beweging, maar de enige parallel aan het oppervlak.
Wat die u nodig hebt
- Platen van verschillende materialen (metaal, glas, plastic, etc.), 10 centimeter breed door 0,5 tot 1 meter lang.
- Blokken van diverse materialen
- Meetlint
- Stopwatch
- Schaal
Stap 1
Start van het blok als vrij ver van de riemschijf mogelijk, het blok, en neem de tijd, t, duurt het verplaatsen van een afstand, L, langs het spoor. Wanneer de opknoping massa is klein, moet u mogelijk om te verschuiven van het blok zeer licht om het bewegen te krijgen. Herhaal met verschillende opknoping massa's.
Stap 2
Bereken de kracht van de wrijving. De formule voor de netto kracht op het blok is need 2ML/t = ^ 2, waar M = de massa van het blok in gram.
Need berekenen. De toegepaste kracht op het blok, Faangelegd, is de trekkracht van de tekenreeks veroorzaakt door het gewicht van de hangende massa, m. De formule is Faangelegd mg = waar g = 9,81 meter per seconde kwadraat is de zwaartekrachtsversnelling-constante.
Berekenen Faangelegd. De normale kracht is het gewicht van het blok, N = Mg.
Berekenen N. De kracht van de wrijving is het verschil tussen de toegepaste kracht en de netto kracht: f = Faangelegd - need.
Berekenen f.
Stap 3
Grafiek van de wrijving force, f, op de y-as tegen de normaalkracht, N, op de x-as. De helling kun je de kinetische wrijvingscoëfficiënt.
Stap 4
Het object plaatsen op het spoor aan het ene uiteinde en een langzaam lift daartoe zodat een oprit. Record de hoek θ, waarop het blok net begint te glijden. Op deze hoek, de effectieve werking van de zwaartekracht naar beneden de helling die nauwelijks groter is dan de kracht van de wrijving te voorkomen dat het blok begin te glijden. Integratie van de fysica van wrijving met de geometrie van het hellend vlak geeft een eenvoudige formule voor de coëfficiënt van statische wrijving: μ = tan(θ), waar μ is de wrijvingscoëfficiënt en θ de hoek.
