forța de frecare Formula in fizica

Determinarea forței de frecare și formula

Forța de frecare numită forță care apare atunci când mișcarea relativă (sau încercarea de a muta) și mișcarea corpului este rezultatul rezistenței de mediu a mediului sau a altor organisme.

Forțele de frecare apar atunci când contactarea corpului (sau a unor părți ale acestora) sunt deplasate una în raport cu cealaltă. În acest caz, frecarea care apare atunci când mișcarea relativă a corpurilor în contact, numit extern. Frecarea care apare între părți ale unui singur corp continuu (gaz, lichid) este denumit intern.

Forța fricțional - este un vector care are o direcție de-a lungul tangentei la suprafețele de frecare (straturi). În acest caz, forța îndreptată spre contracararea deplasării relative a acestor suprafețe (straturi). Astfel, în cazul în care două straturi lichide sunt deplasate între ele, în timp ce se deplasează cu viteze diferite, forța care se aplică stratul se deplasează cu o viteză mai mare are direcția părții, care este mișcarea opusă. Rezistența la fel, care acționează asupra stratului, care se mișcă într-un ritm mai lent, este direcționat de-a lungul mișcării.

tipuri de frecare

Frecarea care apare între suprafețele solide, numite uscate. Ea apare nu numai în suprafața de alunecare, dar atunci când încercați să apelați suprafețele în mișcare. În acest caz, o forță de frecare statică. frecarea externă care are loc între corpurile în mișcare, numite cinematică.

Legile frecării uscate indică faptul că forța maximă de frecare statică și forța de frecare de alunecare nu depinde de zona suprafețelor de contact ale organismelor de contact, supuse frecării. Aceste forțe sunt proporționale cu valoarea absolută a forței de presiune normală (N), care presează suprafața de frecare:

unde - coeficientul de frecare adimensional (de alunecare sau de odihnă). Acest raport depinde de natura și starea suprafețelor de frecare ale corpurilor, de exemplu în prezența unor neregularități. Dacă frecare apare ca rezultat alunecare, coeficientul de frecare este o funcție de viteză. Destul de des, coeficientul de frecare este utilizat în locul unghiului de frecare, care este egal cu:

Unghiul este unghiul minim de înclinare față de planul orizontal, în care corpul pe acest plan începe să alunece, sub influența gravitației.

Mai precis simt legea de frecare, care ia în considerare forța de atracție dintre moleculele de organisme, care sunt supuse frecării:

unde S - suprafața totală de corpuri de contact, p0 - presiune suplimentară, care este cauzată de forțele de atracție moleculare, - adevăratul coeficient de frecare.

Frecarea dintre solid și lichid (sau gazul) este numit vâscos (lichid). Forța de frecare vâscoasă devine egală cu zero, dacă viteza relativă a corpului este zero.

Când se deplasează în organism forțelor de rezistență medie lichid sau gaz par, care poate fi substanțial mai mare decât forța de frecare. Forța de frecare depinde de forma, mărimea și starea vitezei suprafeței corporale a corpului în raport cu mediul, vâscozitatea mediului. La viteze nu foarte mari, forța de frecare se calculează cu ajutorul formulei:

în cazul în care semnul minus indică faptul că forța de frecare are o direcție spre direcția opusă a vectorului de viteză. Odată cu creșterea vitezei corpurilor în drept liniar mediu vâscos (4) devine pătratice:

Coeficienții și dependenți în mare măsură de forma, mărimea, corpurile de stare de suprafață, vâscozitatea mediului.

Pe lângă frecare izolat kacheniya.V primă aproximare frecare de rulare se calculează cu ajutorul formulei:

unde k - coeficientul de frecare la rulare, care are dimensiunile de lungime și depinde de corpurile materiale și supuse unei calitate a suprafeței de contact, etc. N - forța de presiune normală. r - raza corpului de rulare.

Unități de măsură a forței de frecare

Unitatea de bază de măsurare a forței de frecare (sau orice altă forță) în unități SI este: [P] = H

Exemple de rezolvare a problemelor

Sarcină. Pe corp mic disc situată orizontal. Discul se rotește în jurul unei axe care se extinde prin centrul său, perpendicular pe planul la viteza unghiulară. La o oarecare distanță de centrul discului poate fi în corpul de echilibru, dacă coeficientul de frecare dintre disc și corpul este egal?

Decizie. Efigia în Figura 1 forțele care vor acționa asupra organismului, pus pe un disc rotativ.

În conformitate cu a doua lege a lui Newton, avem:

Proiecția pe ecuația axei Yiz (1.1), obținem:

Proiecția pe axa X, avem:

unde accelerarea o mică mișcare a corpului este la componenta normală modulul accelerației totale. Silutreniya găsi odihnă ca:

ia în considerare expresia (1.2), atunci avem:

Am echivala partea dreaptă a expresiilor (1.3) și (1.5):

unde corpul mic (așa cum este într-o stare de repaus pe disc) se deplasează la o viteză egală cu:

Sarcină. Pe măsură ce corpul se mișcă suprafața înclinată uniform. planul de unghiul de înclinare este. Gătește coeficientul de frecare între corp și planul înclinat?

Decizie. Fă un desen.

Conform legii a doua a lui Newton, având în vedere că mișcarea este uniformă, avem:

Proiecția pe axa Y (această axă este paralelă cu reacția podelei forței) din ecuația (1.1), obținem:

Proiecția pe axa X, avem:

Din moment ce se poate presupune că: