Minimum Statik Sürtünme Katsayısı Nasıl Belirlenir

İçerik

• TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
• Eğik Düzlem Kullan

Sürtünme, harekete karşı çıkan bir kuvvettir. Fizikçiler, bir vücudu rahat tutmaya yarayan statik sürtünme ile hareket etmeye başladığında hareketini yavaşlatan kinetik sürtünme arasında ayrım yapar. Statik sürtünme tarafından uygulanan kuvvet (F_sbir vücut tarafından hareket ettiği yüzeye karşı uygulanan normal kuvveti denilen dik kuvvete orantılıdır.F_N-). Orantılılık faktörü, genellikle Yunanca mu mu ile bir alt simge ile gösterilen statik kesir katsayısı olarak adlandırılır. s (µ_s). Matematiksel ilişki:

F_s = µ_s × F_N-

Bu katsayı, birbiriyle temas eden iki yüzeyin özelliklerine bağlıdır. Birkaç farklı malzeme için tablolandırılmıştır. Eğer bulamazsan µ_s kullandığınız malzemeler için basit bir deneyle belirleyebilirsiniz.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)

TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)

İki malzeme arasındaki minimum statik sürtünme katsayısını bulmak için, malzemelerden birinden bir eğim düzlemi oluşturun ve diğer malzemeden yapılmış bir gövdeyi üzerine yerleştirin. Gövde kaymaya başlayana kadar eğimin açısını arttırın. Açının teğeti, sürtünme katsayısıdır.

Eğik Düzlem Kullan

Belirlemenin basit bir yolu µ_s Söz konusu nesneyi, çalıştığınız yüzeyle aynı malzemeden yapılmış eğimli bir düzleme yerleştirmektir. Nesne kaymaya başlayana kadar eğimin açısını yavaş yavaş artırın. Bu açıyı kaydedin. Hemen bulabilirsiniz µ_s çünkü açının teğetine eşittir. İşte neden:

Eğimi yükseltirken, kütle kütlesine etki eden yerçekimi kuvveti m yatay ve dikey bir bileşene sahiptir. Bunların her birine, Newton harekete geçmeden hemen önce hareket etmeye başlamadan önce yatay bileşeni bulursunuz. x-yönlendirme) F_x = anne_x. Aynısı y yönü: F_y = anne_y.

İçindeki ivme x, doğrultusu anne_xYerçekimi kuvvetine eşittir, bu yerçekimi nedeniyle kütle çarpma ivmesidir (gaçının sinüsünün çarpı ()ø) eğimin dayanağında oluşur. Vücut hareket etmediğinden, bu statik sürtünmenin zıt kuvvetine eşittir ve şunu yazabilirsiniz:

(1) mg × günah (ø) = F_s

ykuvvetin yönlendirme bileşeni, anne_yaçının kosinüsüne eşittir kütle çarpı kütle çarpması nedeniyle yerçekimi nedeniyle ivmedir ve vücut hareket etmediği için bu normal kuvvete eşit olmalıdır,

(2) F_N- = mg × cos (ø)

Bunu hatırla F_s = µ_sF_N-. Yerine F_s denkleminde (1):

mg × günah (ø) = µ_sF_N-

ve denklemin yerine denklem (2) F_N-:

mg × günah (ø) = µ_s × mg × cos (ø)

Dönem "mg"her iki taraftan da iptaller:

µ_s = günah (ø) / cos (ø) = tan (ø)