İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Hareket Zamanını Ölçmek
- Sürtünme Kuvveti hesapla
- Sürtünme Kuvveti Grafik
- Rampa Verilerini Kaydet
Sürtünme iki şekilde gerçekleşir: kinetik ve statik. Kinetik sürtünme, bir yüzeyde kayan bir nesneye etki eder, oysa sürtünme nesnenin hareket etmesini önlediğinde statik sürtünme meydana gelir. Sürtünme için basit ama etkili bir model, sürtünme kuvvetinin (f) normal kuvvetin (N) ve sürtünme katsayısı (μ) olarak adlandırılan bir sayıya eşit olmasıdır. Katsayı, kendisiyle etkileşime giren bir malzeme de dahil olmak üzere birbiriyle temas eden her çift malzeme için farklıdır. Normal kuvvet, iki kayan yüzey arasındaki ara yüze dik olan kuvvettir - başka bir deyişle, birbirlerine ne kadar sert bastırdıklarıdır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Sürtünme katsayısını hesaplayan formül μ = f ÷ N'dir. F, sürtünme kuvveti, her zaman amaçlanan veya gerçek hareketin zıt yönünde hareket eder, ancak yalnızca yüzeye paraleldir.
Hareket Zamanını Ölçmek
Sürtünme kuvvetini ölçmek için, kasnağın üzerinden geçen ve asılı bir kütleye tutturulmuş bir ip tarafından çekilen bir bloğun bir iz boyunca kaydığı bir deney hazırlayın. Bloğu mümkün olduğu kadar kasnaktan başlatın, bloğu serbest bırakın ve süreyi (t) iz boyunca L (L) bir mesafeye taşımak için gereken süreyi kaydedin. Asılı kütle küçük olduğunda, hareket ettirmek için bloğu hafifçe dürtmeniz gerekebilir. Farklı asma kütleleri ile bu ölçümü tekrarlayın.
Sürtünme Kuvveti hesapla
Sürtünme kuvveti hesaplayın. Başlamak için, önce Fnet'i, bloktaki net kuvveti hesaplayın. Denklem Fnet = 2ML ÷ t2M, bloğun gram cinsinden kütlesidir.
Fapplied, blok üzerine uygulanan kuvvet, asılı kütlenin ağırlığının neden olduğu ipten çekme işlemidir, m. Uygulanan kuvveti hesaplayın, Fapplied = mg, burada g = saniye kare başına 9.81 metre, yerçekimi ivmesi sabiti.
Hesapla N, normal kuvvet bloğun ağırlığıdır. N = Mg.
Şimdi, sürtünme kuvveti, f, uygulanan kuvvet ile net kuvvet arasındaki farkı hesaplayın. Denklem f = Hazırlanmış - Fnet'tir.
Sürtünme Kuvveti Grafik
Sürtünme kuvveti, f, y ekseni üzerinde normal kuvveti, N, x ekseni karşı çizin. Eğim size kinetik sürtünme katsayısını verecektir.
Rampa Verilerini Kaydet
Nesneyi bir ucundaki rayın üzerine yerleştirin ve bir rampa yapmak için bu ucu yavaşça kaldırın. Bloğun kaymaya başladığı açıyı θ kaydedin. Bu açıda, rampadan aşağı etki eden etkili yerçekimi kuvveti, bloğun kaymasını önleyen sürtünme kuvvetinden çok az daha fazladır. Sürtünme fiziğini eğik düzlemin geometrisi ile birleştirmek statik sürtünme katsayısı için basit bir formül verir: μ tan (θ), ki burada μ sürtünme katsayısı ve θ açıdır.