Главная » Без рубрики » Пример расчёта коэффициента трения скольжения

Пример расчёта коэффициента трения скольжения

Добавлено 02.01.2019 года

Измерение

Простой способ измерить коэффициент статического трения — поместить два объекта вместе, а затем наклонить их, пока верхний не соскользнет. Угол, под которым один объект начинает скользить по другому, напрямую связан с коэффициентом. Более подробная информация на сайте meanders.ru в статье про силу трения.

Когда два объекта находятся в горизонтальном положении, сила трения отсутствует. Поскольку объекты медленно наклоняются, сила статического трения должна увеличиваться с нуля, чтобы противодействовать компоненту силы тяжести, которая действует вдоль границы раздела.

В конце концов, когда угол увеличивается, эта составляющая силы тяжести превышает максимальное значение силы статического трения, и верхний объект соскальзывает.

Как угол, под которым это происходит, связан с коэффициентом статического трения?

Возьмите ограничивающий случай, угол, достигнутый как раз перед тем, как блок начнет скользить, и нарисуйте диаграмму свободного тела.

Здесь мы можем использовать:

s = f s max = μ s N

потому что это угол, под которым сила статического трения равна максимальному значению.

Используйте систему координат с + x вниз по склону и + y перпендикулярно к склону.

Разделите силу тяжести на составляющие x и y.

Примените второй закон Ньютона дважды.

ΣF x = ma x = 0 | ΣF y = ma y = 0
мг грех (θ) — f s = 0 | N — mg cos (θ) = 0
mg sin (θ) = μ s N | N = mg cos (θ)

Подставьте второе выражение в первое:

mg sin (θ) = μ s mg cos (θ)

Факторы мг отменяют. Перестановка дает:

sin(θ) / cos (θ) = tg (θ) = μ s

Итак, коэффициент статического трения равен тангенсу угла, под которым скользят объекты.

Аналогичный метод может быть использован для измерения μ k . Для этого вы толкаете верхний объект по мере увеличения угла. Когда верхний объект продолжает скользить с постоянной скоростью, тангенс этого угла равен μ k .

Комментировать:
Вы можете оставить первый комментарий.
 

Перед тем как отправлять комментарии Вам необходимо зарегистрироватся