Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Izmjerite vrijeme kretanja
- Izračunajte silu trenja
- Grafikujte silu trenja
- Snimite podatke rampe
Trenje se javlja na dva načina: kinetički i statički. Kinetičko trenje djeluje na objekt koji klizi po površini, dok se statičko trenje događa kada trenje sprečava da se objekt pomiče. Jednostavan, ali učinkovit model trenja je da je sila trenja, f, jednaka proizvodu normalne sile, N, i broju koji se naziva koeficijentom trenja, μ. Koeficijent je različit za svaki par materijala koji se međusobno kontaktiraju, uključujući materijal koji međusobno djeluje. Normalna sila je sila okomita na sučelje dviju kliznih površina - drugim riječima, koliko se jako pritiskaju jedna protiv druge.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Formula za izračun koeficijenta trenja je μ = f ÷ N. Sila trenja, f, uvijek djeluje u suprotnom smjeru od planiranog ili stvarnog gibanja, ali samo paralelno s površinom.
Izmjerite vrijeme kretanja
Da biste izmjerili silu trenja, pokrenite eksperiment u kojem se blok, navučen nizom koji prelazi preko remenice i pričvršćen na viseću masu, klizi preko pruge. Započnite blok što je moguće dalje od remenice, otpustite blok i zabilježite vrijeme, t, potrebno je pomicanje udaljenosti, L, duž staze. Kad je viseća masa mala, možda ćete je trebati gurnuti kako bi se pomaknuo. Ponovite ovo mjerenje s različitim visećim masama.
Izračunajte silu trenja
Izračunajte silu trenja. Za početak, prvo izračunajte Fnet, neto silu na blok. Jednadžba je Fnet = 2ML ÷ t2, gdje je M masa bloka u gramima.
Primijenjena sila na blok, primjenjena na visini, je izvlačenje s uzroka žice težinom viseće mase, m. Izračunajte primijenjenu silu, primenjenu = mg, gdje je g = 9,81 metar u sekundi, gravitacijska konstanta ubrzanja.
Izračunajte N, normalna sila je težina bloka. N = Mg
Sada izračunajte silu trenja, f, razliku između primijenjene sile i neto sile. Jednadžba je f = Fapplied - Fnet.
Grafikujte silu trenja
Grafirajte silu trenja, f, na osi y prema normalnoj sili, N, na osi x. Nagib će vam dati koeficijent kinetičkog trenja.
Snimite podatke rampe
Predmet stavite na stazu na jednom kraju i polako ga podignite da biste napravili rampu. Zabilježite kut, θ, pri kojem se blok tek počinje klizati. Pod tim kutom, efektivna sila gravitacije koja djeluje niz rampu je jedva veća od sile trenja koja sprečava da blok počne kliziti. Uključivanje fizike trenja s geometrijom nagnute ravnine daje jednostavnu formulu koeficijenta statičkog trenja: μ = tan (θ), gdje je μ koeficijent trenja i θ je kut.