마찰은 두 바디 사이에서 생성 된 저항력이 서로를 가로 질러 움직일 때입니다. 두 몸을 함께 누르는 힘에 비례합니다. 이 다이어그램은 표면에 앉아있는 블록에 작용하는 힘을 보여줍니다.
블록은 중력의 힘에 의해 표면으로 당겨지는 반면 표면은 정상 힘으로 알려진 동일하고 반대의 힘으로 뒤로 밀어냅니다. N. 수평력은 없습니다. 블록을 오른쪽으로 밀리는 것과 같은 수평력이 적용되면 블록이 가속화되기 시작합니다. 경험에 따르면 이것이 항상 일어나는 것은 아닙니다. 무거운 물건을 밀려고한다면 hard 를 밀어 올 때까지 항상 움직이지 않습니다. 충분한. 운동에 저항하기 위해 푸시의 반대 방향으로 작동하는 힘이 있어야합니다. 이 힘은 마찰의 힘, f f 입니다 .
실험은이 힘의 크기가 정상 힘에 의존하는 것을 보여 주었다. 마찰력의 크기는 정상 힘의 크기에 직접 비례합니다. 그들 사이의 비례 상수는 마찰 계수라고합니다. . F 첨자는 일반적으로 중단되며, 나열된 μ 만 보는 것은 드문 일이 아닙니다.
마찰 계수는 두 가지 요소에 따라 다릅니다.
첫 번째는 두 객체가 만든 재료에 따라 다릅니다. 모래에 50kg의 돌보다 유리 표면에서 50kg의 얼음을 이동하는 것이 일반적으로 더 쉽습니다. 각각의 두 재료에는 마찰 계수가 있습니다.
두 번째 요소는 블록이 움직이고 있는지 여부입니다. 이미 움직이면 무거운 물체를 이동하는 것이 일반적으로 더 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 두 가지 마찰 계수가 있음을 의미합니다. 블록이 정지 일 때, μ s (정적) 및 블록이 움직이기 시작할 때의 경우, μ k (운동).
정적 계수는 블록이 고정 될 때마다 사용됩니다. 블록을 밀어내는 힘이 증가함에 따라 결국 블록이 움직이기 직전에있는 지점에 도달합니다. 정적 마찰 계수, μ s 이 시점에서 힘을주의 깊게 측정하여 실험적으로 결정됩니다. 이 지점에 도달하는 데 필요한 마찰력은 f =-μ
블록이 움직이면 운동 마찰 계수가 사용됩니다. 이 값은 블록을 일정한 속도로 유지하는 데 필요한 힘을 측정하여 실험적으로 계산됩니다. 이 힘은 -μ k 과 같습니다 n.
이제 마찰 예제 문제를 시도해 봅시다.
예제 문제 :
무게가 200 n의 블록이 표면을 따라 밀립니다. 블록을 일정한 속도로 움직이기 위해서는 블록을 움직이는 데 80 n, 40 n이 걸리면 마찰 μ s 의 계수는 무엇입니까? 및 μ k ?
솔루션 :
정적 마찰 계수를 위해서는 블록을 움직이는 데 필요한 힘이 필요합니다. 이 경우 80 n.
위의 설명에서 :
f f =μ s n
n은 블록의 무게와 같으므로 n =200 N.이 값을 공식에 넣습니다.
80 n =μ s · 200 n
또는
μ s =0.4
운동 마찰 계수의 경우 일정한 속도를 유지하는 데 필요한 힘은 40 N입니다. 공식 사용 :
f f =μ k N
40 n =μ k · 200 n
μ k =0.2
이 시스템의 마찰 계수는 μ s 입니다. =0.4 및 μ k =0.2.
마찰 숙제 문제에서 기억해야 할 두 가지 중요한 사항이 있습니다. 첫 번째는 정상 힘 N이 항상 표면에 수직입니다. 정상적인 힘이 항상 '업'은 아닙니다. 두 번째는 마찰력이 블록의 움직임과 방향으로 반대되는 작용입니다. 마찰은 저항성 입니다 힘.
