Friktionskraften är runt omkring oss, och det är en kraft som betyder att vi inte kunde gå eller stå på en hal yta utan att glida. Friktionskraften beror på hur de styva ytorna pressas mot varandra och från vilka materialets ytor är gjorda. Ju mer komplexa ytorna pressas mot varandra, desto större friktionskraft. Tänk på att friktionskraften alltid verkar vara motsatt rörelseriktning.
Så om du försöker sätta en stor låda framför dig vill friktionskraften att den ska sakta ner. Det fungerar mot rörelsen! Vilka är de olika typerna av friktionskraft? Det finns två huvudtyper av friktion i friktion och friktion. Statisk friktion är den kraft som förhindrar att ett nybörjarobjekt rör sig när det placeras på en yta. Tänk dig att du försöker dra ut en tung bok på ett bord.
Boken kommer inte att röra sig förrän du trycker med tillräckligt med kraft för att övervinna den statiska friktionen mellan boken och bordet. Friktionsrörelse är å andra sidan en kraft som verkar när ett föremål redan rör sig på en yta.
Detta kallas vanligtvis glidning. Tänk på när du cyklar på vägen-friktionsrörelsen mellan däcken och vägen gör att du kan styra och sakta ner cykeln. Ju högre hastighet som objektet har, desto mer kraftfriktion finns det. Det är därför det är svårt att stoppa en bil som går i hög hastighet. Men för enkelhetens skull ignorerar vi ofta statisk friktion när vi räknar med friktionskraften och tror att objektet glider istället.
Hur beräknar du friktionskraften?
Att beräkna friktionskraften kan vara lite komplicerat, men det är viktigt att kunna förstå hur krafter fungerar på ett objekt. Friktionskoefficienten är ett mått på hur mycket friktionskraft som uppstår mellan två ytor och beror på de material som tillverkas. Denna koefficient kallas den statiska friktionskoefficienten och är vanligtvis högre än friktionskoefficienten för rörelse eftersom mer kraft krävs för att sätta ett objekt i rörelse.
Det är viktigt att komma ihåg att formeln endast ger en uppskattning av friktionskraften, eftersom friktionskraften kan bero på många faktorer såsom ytuniform, temperatur, tryck och smörjning. Men formeln är ett bra sätt att få en uppfattning om hur mycket friktionskraft kan vara och används för uppgifter som du kommer att utföra senare.
För att illustrera hur friktionskraften fungerar kan du tänka på en skridskoåkare som glider på is. När skridaren rör sig framåt skapas rörelsefriktion mellan skridskan och isen, vilket gör det möjligt för skridskorna att kontrollera och sakta ner. Men om skridskoåkaren fortfarande är på isen skapas en statisk friktionskraft som förhindrar att skridskoåkningen glider bort.
Låt oss anta att bordet kan hantera detta, och att koppen förblir i vila. Hur mycket normal kraft betyder det att bordet påverkar koppen? Låt oss börja med att ta reda på hur mycket full kraft som drar ner kroppen. Den består av två delar: koppens vikt, FG och 10 N, för vilken du ställer in den. Eftersom koppen förblir i vila och inte passerar genom bordet, säger Newtons första kommando att effektresultatet på koppen ska vara 0.
Detta innebär att tyngdkraften bara ska bli av med den vanliga kraften, det vill säga. Beroende på hur du ser på det kan normalkraften betraktas som en kontaktkraft och en avståndskraft. Att detta är en kontaktkraft kan verka uppenbart; det händer när ett objekt är i kontakt med en yta. Dessutom är den normala kraften på atomnivå inget annat än de elektriska avståndskrafterna som uppstår för elektronmolnen av atomer av atomer för att avvisa elektronmolnen i ytatomerna.
Normala krafter bör inte riktas vertikalt, som i exemplet ovan. Om du någonsin har råkat träffa en tröskel eller en vägg, har du smärtsamt upplevt den horisontella riktningsnormala kraften från väggen på din fot. Återigen talar vi om ytväggen, lila i bilden nedan, som motstod objektet, den gröna rutan i bilden, som pressas mot ytan med kraften av slagkraften, F i figuren.
Normal kraft på ett lutande plan normala krafter på lutande ytor är mycket spännande. Säg att någon plockar upp ett bord med en kaffekopp och lutar på den. Av erfarenhet vet vi redan vad som kommer att hända: kaffekoppen börjar glida över bordet och slutligen rulla av och innehåller förmodligen tusen pajer. Låt oss se om vi kan ta reda på vilka krafter som är inblandade i detta.
Vi börjar med att säga att vi känner till två krafter som vi känner till: gravitations MG, som verkar direkt mot jorden, och den normala kraften, som verkar vinkelrätt mot ytan. Om ytan var helt horisontell skulle normal kraft och gravitation ta varandra i exemplet ovan, och koppen skulle förbli i vila. Men nu kommer allt att vara annorlunda.
Bordets yta kommer att ha så mycket motstånd som det krävs för att få fram en del av koppens vikt som verkar vinkelrätt mot ytan. Resten av vikten kommer att vara klar, arbeta parallellt med bordsytan och få koppen att börja glida. Exempel 2 lösning igen, låt oss anta att en kaffekopp väger gram.Antag att vi har en vinkel på 15 xnumx mellan bordet och golvet.
Hur stor är den normala kraften som fungerar på koppen? Övningsuppgifter exempel 3 lösning tre lika stora lådor med en totalvikt på 18 kg staplas ovanpå varandra. Med hjälp av en maskin placeras lådan i mitten med 60 N på väggen utan rörelse. Låt oss anta att friktionen mellan golvet och väggen, liksom mellan lådorna, är så liten att den kan ignoreras.
Exempel 4 av lösningen i Newtons tredje lag säger att varje kraft har lika mycket som reaktionskrafterna av samma typ.