Примеры сил трения: определение, формулы, происхождение, типы, преимущества
Привет, индонезийские студенты, еще раз встретимся с гуру Pendidikan.com. В предыдущих случаях мы обсуждали гравитацию, а в этом случае мы обсудим трение полностью. Поэтому давайте посмотрим на обзоры ниже.
Определение трения
Трение - это сила, направленная против движения объекта или направления его тенденции к перемещению. Трение возникает при соприкосновении двух предметов. Упомянутые здесь объекты не обязательно должны быть твердыми, но также могут быть в форме жидкости или газа.
Согласно первому закону Ньютона, на деревянный брусок, лежащий на столе, нормальная сила действует в направлении, противоположном силе тяжести. Если направление движения объекта горизонтальное, величина нормальной силы (N) равна весу объекта (w).
Читайте также: Формула физической силы
Когда деревянный брусок тянут за веревку, требуется определенное усилие. Это происходит из-за силы трения между поверхностью блока и поверхностью стола, противоположной направлению движения блока.
На величину силы трения влияет вес объекта и шероховатость соприкасающихся поверхностей. Для гладкой поверхности влияние силы трения очень мало, можно даже сказать, что оно отсутствует.
Сила трения (Fg), возникающая, когда объект не движется, называется статической силой трения (Fs). В то время как сила трения, возникающая после движения объекта, называется кинетической силой трения. (Fk).
Когда деревянный брусок вытягивается, пружинный баланс постепенно показывает увеличивающееся число. Это происходит потому, что сила статического трения имеет число, которое изменяется от нуля до определенного максимального значения. Наибольшее число достигается незадолго до движения деревянного блока. Это число называется максимальной силой статического трения.
Формула силы удара
Для статического трения уравнение
Fs = s N
Информация:
Fs = сила статического трения
s = коэффициент статического трения
N = нормальная сила
Для кинетической силы трения уравнение
Fk = k N
Информация:
Fk = кинетическая сила трения
k = коэффициент кинетического трения
N = нормальная сила
k Fg = Fs или Fk
Величина коэффициента кинетического трения постоянна.
Читайте также: Понимание и формулы электродвижущих сил вместе с полными примерами проблем
Происхождение стиля смахивания
Трение - это накопление микровзаимодействий между двумя контактирующими друг с другом поверхностями. Действующие силы включают электростатические силы на каждой поверхности. Раньше считалось, что гладкая поверхность вызывает трение (а точнее коэффициент трения). становятся менее ценными, чем шероховатая поверхность, но в настоящее время больше не таким образом. Микроструктура (точнее, нано) на поверхности предметов может снизить трение до минимума, даже жидкость больше не может смачивать ее (эффект лотоса).
В общем, силу трения можно записать в виде разложения в ряд, т. Е.
где первый член - это сила трения, известная как статическое и кинетическое трение, а второй и третий члены - сила трения, действующая на объект в жидкости.
Типы трения
Между двумя твердыми объектами, движущимися по прямой линии, существует два типа трения: статическое трение и сила. кинетическое трение, которое различается между точками контакта между двумя неподвижными или чередующимися поверхностями (сдвиг). Для объектов, которые могут катиться, существует еще один тип трения, называемый трением качения. Для объектов, которые вращаются перпендикулярно поверхности или вращаются, также существует сила трения вращения. Сила трения между твердым телом и жидкостью известна как сила Кориолиса-Стокса или сила вязкости.
1. Статический стиль смахивания
Статическое трение - это трение между двумя твердыми объектами, которые не движутся относительно друг друга. Например, статическое трение может предотвратить скольжение объекта по наклонной плоскости. Коэффициент трения покоя обычно обозначается буквой s и обычно превышает коэффициент кинетического трения.
Статическое трение возникает в результате силы, прикладываемой непосредственно перед движением объекта. Максимальная сила трения между двумя поверхностями до начала движения равна произведению коэффициента трения покоя, умноженного на нормальная сила f = s Fn. Когда движение не происходит, сила трения может иметь значение от нуля до силы трения. максимум. Любой силе, меньшей максимальной силы трения, которая пытается переместить один объект, будет противодействовать сила трения, равная по величине, но противоположная по направлению. Любая сила, превышающая максимальную силу трения, вызовет движение. После того, как движение происходит, статическая сила трения больше не может использоваться для описания кинетики объекта, поэтому используется кинетическое трение.
Читайте также: Понимание и формулы силы Лоренца вместе с полными примерами
2. Кинетическое трение
Кинетическое (или динамическое) трение возникает, когда два объекта движутся относительно друг друга и трутся друг о друга. Коэффициент кинетического трения обычно обозначается k и обычно всегда меньше, чем сила статического трения для того же материала.
Что будет, если мы пойдем по скользкому полу? Почему нам трудно ходить по скользкому полу? Эта проблема связана с силой трения.
Сила трения или трения - это сила, вызванная двумя поверхностями, которые контактируют друг с другом. Скользкий пол мешает нам ходить по нему, потому что трение между нашими ногами и полом очень мало.
Польза трения в повседневной жизни
Вот некоторые из преимуществ трения, с которыми мы можем столкнуться в повседневной жизни:
Помогите объектам двигаться без скольжения
Мы можем ходить по полу из-за трения между нашей обувью и полом, которое не дает нам поскользнуться при ходьбе. К тому же асфальтовое покрытие шоссе немного шероховатое. Это для того, чтобы машина не скользила при движении по ней. Трение между шинами и асфальтом заставляет автомобиль двигаться без скольжения.
Остановить движущийся объект
Что бы произошло, если бы на мотоцикле, на котором вы ехали, не было тормозов? Принцип работы тормозов - удерживать или останавливать автомобиль. Таким образом, автомобиль может снизить скорость и даже остановиться в нужном месте. Если, например, водитель автомобиля нажимает на педаль тормоза. Таким образом, в то же время тормозная накладка трется о колесо, чтобы сдерживать или останавливать вращательное движение (поворот) колеса. Трение между тормозными колодками и колесами очень важно, особенно для безопасности вождения.
Трение между колесами моторизованного транспортного средства и дорогой.
С помощью трения скорость автомобиля может быть увеличена или уменьшена, поэтому автомобиль может двигаться или останавливаться.
Трение парашюта воздухом, способное замедлить падение.
Увеличить и уменьшить силу трения
Сила трения может быть увеличена или уменьшена в зависимости от ее назначения. В повседневной жизни мы сталкиваемся с различными способами уменьшения или увеличения трения, включая следующие:
1. Как уменьшить силу трения
- Выровнять поверхность, например, нанеся смазочное масло или отшлифовать поверхность.
- Разделение двух поверхностей, контактирующих с воздухом, например, корабль, дно которого представляет собой буй, наполненный воздухом.
- Ставить предметы на колеса, чтобы предметы могли легче перемещаться.
- Оси снабжены шариковыми подшипниками, поэтому они не изнашиваются быстро.
2. Как увеличить силу трения
- Установка резины, гвоздей или шпилек.
- Канавки сделаны, например, на поверхности колес транспортного средства и оснований башмаков, канавки также сделаны для увеличения силы трения, чтобы транспортное средство не скользило легко.
Читайте также: Понимание плавучести и принципа Архимеда Принсипа
Пример проблемы трения
Объект массой 50 кг находится в горизонтальной плоскости. На объект действует сила 200 Н по горизонтали. Каково ускорение объекта Если
а. скользкое поле ;?
б. шероховатая поверхность с коэффициентом трения = 0,3 (g = 10 м / с2)?
Обсуждение
Известен:
m = 50 кг
μ = 0,3
F = 200 Н
g = 10 м / с2
Спросил:
а. ускорение объекта, если поверхность гладкая =…?
б. ускорение объекта, если шероховатая поверхность (μ = 0,3) =…?
Отвечать:
а. скользкое поле
F = m a, тогда a = F / m
= 200/50
= 4 м / с
Так, ускорение на гладкой поверхности = 4 м / с
б. Неровная плоскость (μ = 0,3)
N = w
= мг
= 50 х 10 = 500 Н
Трение = N
= 0,3 х 500
= 150 Н
Ftotal = F - трение
= 200 – 150
= 50 Н
a = Tобщ / м
= 50/50
= 1 м / с
Так,ускорение для шероховатой поверхности = 1 м / с2.
Библиография :
- Абдулла, Микраджуддин. 2007. Физика 2 А для SMA и MA. Бандунг: Esis.
- Фостер, Боб. 2000. 1-й класс средней школы по физике. Бандунг: Эрланга.
- Холлидей Резник, Уокер. 1991. Основы физики Том первый. Тангеранг: Бинапура Аксара.
- Кангинан, Мартен. 2007. Физика для старшей школы X. Чимахи: Эрланга.
- Руванто, Бамбанг. 2007. Принципы физики. Джокьякарта: Юдхиштхира.
- Суприянто. 2007. Физика для старшей школы XI класса. Джакарта: Фибета.
- Замрози и др. 2003. Справочник по урокам физики. Джокьякарта: Юдхиштхира.