Πώς να καθορίσετε τον ελάχιστο συντελεστή στατικής τριβής

Περιεχόμενο

• Οδηγίες
• Πώς
• Τι χρειάζεστε

Είναι δυνατόν να υπολογίσουμε την ποσότητα τριβής που απαιτείται για να συγκρατήσουμε ένα αντικείμενο χωρίς μετακίνηση ή ολίσθηση πάνω σε μια επιφάνεια όταν ασκείται μια δύναμη πάνω του. Εξετάστε το παράδειγμα ενός κιβωτίου που ζυγίζει W kg, ακουμπώντας στο έδαφος και ασκεί δύναμη μεγέθους Β για να το μετακινήσετε. Ποια είναι η ελάχιστη ποσότητα τριβής μεταξύ του μπλοκ και του δαπέδου που απαιτείται για να παραμείνει σταθερή; Η "ελάχιστη ποσότητα τριβής" που αναφέρεται στο παρόν είναι τεχνικά γνωστή ως "ελάχιστος συντελεστής στατικής τριβής", ο οποίος θα είναι διαφορετικός για διαφορετικά μεγέθη του Β.

Οδηγίες

Μια ορισμένη ποσότητα τριβής διατηρεί την ασφαλή στάση όταν ωθείται (Comstock Images / Comstock / Getty Images)

1. Υπολογίστε το Ν, τη δύναμη που πιέζει το ασφαλές έναντι του δαπέδου, πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του ασφαλούς με την επιτάχυνση της βαρύτητας. Η βαρύτητα στην επιφάνεια της Γης παράγει μια επιτάχυνση περίπου 9,81 μέτρων ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. Η δύναμη βαρύτητας στην ασφαλή έκφραση εκφράζεται στη συνέχεια ως Ν = (W kg) (9,81 m / s2). Για παράδειγμα, εάν το ασφαλές ζυγίζει 500 kg, η δύναμη της βαρύτητας πάνω του θα ισούται με N = (500 kg) (9,81 m / s²) = 4,905 kg * m / s² = 4,905 N.

2. Γράψτε τη δύναμη Β που ασκείται στο χρηματοκιβώτιο σε μονάδες Newton ή kg * m / s².

3. Διαχωρίστε το Β, τη δύναμη που ασκείται για να μετακινήσετε το ασφαλές, με το Ν, τη δύναμη που πιέζει το ασφαλές έναντι του εδάφους. Το αποτέλεσμα θα είναι ίσο με τον ελάχιστο συντελεστή στατικής τριβής. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι η δύναμη που ασκείται στο χρηματοκιβώτιο είναι 4000 Newtons (περίπου η μισή δύναμη που ένας ανυψωτήρας δύναμης μπορεί να ασκήσει για να τραβήξει ή να σπρώξει το ασφαλές). Συνεπώς, Β / Ν = (4000 Ν) / (4905 Ν) = 4000/4905 = 0,815 (στρογγυλεμένο). Ο ελάχιστος συντελεστής στατικής τριβής είναι περίπου 0,815. Αν το χρηματοκιβώτιο είναι σε ελαστικό δάπεδο - επειδή το λάστιχο μπορεί να έχει συντελεστή στατικής τριβής μεγαλύτερο από 1 - το χρηματοκιβώτιο δεν θα κινηθεί.

   
   

Πώς

• Οι υπολογισμοί εμπλέκονται περισσότερο στον προσδιορισμό του εάν υπάρχουν ράμπες, συμπεριλαμβανομένης της έλξης ενός σχοινιού που γωνιάζει το έδαφος.

Τι χρειάζεστε

• Αριθμομηχανή