NộI Dung
Ma sát là một lực chống lại chuyển động. Các nhà vật lý phân biệt giữa ma sát tĩnh, hoạt động để giữ cho cơ thể được nghỉ ngơi và ma sát động học, hoạt động để làm chậm chuyển động của nó một khi nó bắt đầu di chuyển. Lực tác dụng bởi ma sát tĩnh (ĐỤS) tỷ lệ với lực vuông góc do một cơ thể tác dụng lên bề mặt mà nó chuyển động, được gọi là lực bình thường (ĐỤVIẾT SAI RỒI). Hệ số tỷ lệ được gọi là hệ số của phần tĩnh, thường được ký hiệu bằng chữ Hy Lạp mu với một chỉ số S (µS). Mối quan hệ toán học là:
ĐỤS = µS × ĐỤVIẾT SAI RỒI
Hệ số này phụ thuộc vào đặc điểm của hai bề mặt tiếp xúc với nhau. Nó đã được lập bảng cho một số vật liệu khác nhau. Nếu bạn không thể tìm thấy µS đối với các tài liệu bạn đang sử dụng, bạn có thể xác định nó bằng một thí nghiệm đơn giản.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Để tìm hệ số ma sát tĩnh tối thiểu giữa hai vật liệu, xây dựng một mặt phẳng nghiêng từ một trong các vật liệu và đặt một vật thể làm từ vật liệu khác lên nó. Tăng góc nghiêng cho đến khi cơ thể bắt đầu trượt. Tiếp tuyến của góc là hệ số ma sát.
Sử dụng mặt phẳng nghiêng
Một cách đơn giản để xác định µS là đặt vật thể nghi vấn lên một mặt phẳng nghiêng làm bằng vật liệu giống như bề mặt bạn đang nghiên cứu. Dần dần tăng góc nghiêng cho đến khi đối tượng bắt đầu trượt. Ghi lại góc đó. Bạn có thể tìm thấy ngay lập tức µS bởi vì nó bằng tiếp tuyến của góc. Đây là lý do tại sao:
Khi bạn nâng độ nghiêng, lực hấp dẫn tác dụng lên một khối lượng m có thành phần ngang và dọc. Áp dụng Định luật Newton cho mỗi thứ này ngay trước khi cơ thể bắt đầu di chuyển, bạn tìm thấy thành phần nằm ngang (hoạt động trong x-định hướng) ĐỤx = max. Điều tương tự cũng đúng trong y phương hướng: ĐỤy = may.
Gia tốc trong x-phương hướng, max, bằng với lực hấp dẫn, đó là gia tốc khối lượng do trọng lực (g) lần sin của góc (ø) hình thành tại điểm tựa của độ nghiêng. Vì cơ thể không chuyển động, điều này tương đương với lực đối nghịch của ma sát tĩnh và bạn có thể viết:
(1) mg × tội lỗi (ø) = ĐỤS
Các ythành phần định hướng của lực, may, bằng cosin của góc nhân với khối lượng nhân với gia tốc do trọng lực và điều này phải bằng lực bình thường, vì cơ thể không chuyển động,
(2) ĐỤVIẾT SAI RỒI = mg × cos (ø)
Nhớ lấy ĐỤS = µSĐỤVIẾT SAI RỒI. Thay thế cho ĐỤS trong phương trình (1):
mg × tội lỗi (ø) = µSĐỤVIẾT SAI RỒI
và sử dụng đẳng thức cho phương trình (2) để thay thế cho ĐỤVIẾT SAI RỒI:
mg × tội lỗi (ø) = µS × mg × cos (ø)
Thuật ngữ "mg"Hủy bỏ từ cả hai phía:
µS = tội lỗi (ø) / cos (ø) = tan (ø)