마찰은 운동 방향에 저항하는 힘입니다. 마찰력은 두 물체 사이의 표면에 수직 인 정상 힘에 비례합니다. 비례 상수를 마찰 계수라고합니다. 객체가 움직이고 있는지 또는 휴식 중인지에 따라 차이가 의존하는 두 가지 마찰 계수가 있습니다. 휴식시 정적 마찰 계수가 사용되며 블록이 움직이면 운동 마찰 계수가 사용됩니다.
.이 예제 문제는 알려진 힘 하에서 일정한 속도로 움직이는 블록의 운동 마찰 계수를 찾는 방법을 보여줍니다. 또한 멈추기 전에 블록이 얼마나 길고 얼마나 멀리 이동하는지를 찾는 방법을 보여줄 것입니다.
예:
물리학 학생은 수평력이 200 N의 수평 표면에서 0.5m/s의 일정한 속도로 100kg 덩어리의 석재를 당깁니다. (물리 학생들은 힘으로 유명합니다.) G =9.8 m/s라고 가정합니다.
a) 운동 마찰 계수를 찾으십시오
b) 로프가 부러지면 돌이 쉬는 데 얼마나 걸립니까?
c) 로프가 부러진 후 돌이 얼마나 멀리 이동합니까?
해결책:
이 다이어그램은 돌이 움직일 때 직장의 힘을 보여줍니다.
수평 권리가 양의 X 방향이고 수직 UP이 양의 y 방향 인 좌표계를 선택하십시오. 마찰력은 f r 입니다 정상적인 힘은 N입니다. 신체는 속도가 일정하기 때문에 평형 상태입니다. 이것은 블록에서 작용하는 총 힘이 0과 같음을 의미합니다.
먼저, X 방향의 힘.
σf x =f - f r =0
f =f r
마찰력은 μ k 와 같습니다 n.
f =μ k n
이제 우리는 정상적인 힘을 알아야합니다. 우리는 Y 방향의 힘으로부터 그것을 얻습니다.
σf y =n - mg =0
n =mg
이 정상적인 힘을 이전 방정식으로 대체하십시오.
f =μ k mg
μ k 를 해결하십시오
변수의 값을 연결하십시오.
μ k =0.2
파트 B) 힘이 제거되면 블록이 멈출 때까지 얼마나 걸립니까?
로프가 부러지면 학생이 제공 한 F가 사라집니다. 시스템은 더 이상 평형 상태가 아닙니다. X 방향의 힘은 이제 ma.
와 같습니다σf x =-f r =ma.
ma =-μ k n
a
Y 방향의 힘은 변하지 않았습니다. 이전부터 n =mg. 정상적인 힘을 위해 이것을 연결하십시오.
M을 취소하면
가 남았습니다a =-μ k g
이제 가속이 생겼으므로
사용을 중단 할 시간을 찾을 수 있습니다.v =v 0 + at
돌이 멈출 때의 속도는 0입니다.
0 =v 0 + at
at =v 0
t =0.26 s
파트 C) 석재가 멈추기 전에 얼마나 멀리 이동합니까?
우리는 멈출 시간이 있습니다. 공식을 사용하십시오 :
x =v 0 t + ½at
x =(0.5 m/s) (0.26 s) + ½ (-1.96 m/s2) (0.26)
x =0.13 m - 0.07 m
x =0.06 m =6 cm
마찰과 관련된 더 많은 예제 문제를 원한다면 다음을 확인하십시오.
마찰 예제 문제 - 물리 숙제 도움
마찰 예제 문제 - 경사면 아래로 미끄러짐
마찰 예제 문제 2 :정적 마찰 계수
