개념 이해
* 정적 마찰 : 이것은 힘이 적용될 때 물체가 움직이지 못하게하는 힘입니다. 최대 정적 마찰력은 타이어가 미끄러지기 전에 한계를 나타내므로 우리가 관심있는 것입니다.
* 마찰력 : 마찰력은 다음과 같이 계산됩니다.
* f_friction =μ * f_normal
* 어디:
* f_friction은 마찰의 힘입니다
* μ는 마찰 계수입니다 (이 경우 정적)
* f_normal은 정상적인 힘입니다 (이 상황에서 자동차의 무게와 동일)
* 뉴턴의 제 2 법칙 : 이 법은 물체에서 작용하는 순 힘이 질량 시간의 가속도 (f_net =m * a)와 같다고 명시하고 있습니다.
계산
1. 자유 바디 다이어그램 : 차를 상상해보십시오. 그것에 작용하는 힘은 다음과 같습니다.
* 무게 (mg) 아래쪽으로 작용합니다
* 정상 힘 (n) 위쪽으로 작용합니다 (무게와 동일)
* 마찰력 (f_friction) 수평으로 작용합니다 (이것은 자동차를 가속화하는 힘입니다)
2. 뉴턴의 제 2 법칙 적용 :
* 자동차가 수평으로 가속화되므로 수평력 만 고려합니다. 유일한 수평력은 마찰력으로 가속을 유발하는 순 힘입니다.
* 따라서 f_net =f_friction =m * a
3. 대체 마찰력 :
* f_friction =μ * f_normal =μ * mg (f_normal =mg 이후)
4. 가속도 해결 :
* μ * mg =m * a
* a =μ * g
5. 값을 연결하는 값 :
* a =0.78 * 9.8 m/s²
* a ≈ 7.64 m/s²
결론 :
0.78의 정적 마찰 계수로 자동차가 겪을 수있는 최대 가속도는 대략 7.64 m/s² 입니다. .
중요한 참고 : 이 계산은 자동차의 무게가 균등하게 분포되고 정적 마찰 계수가 모든 타이어에서 일정하다고 가정합니다. 실제로 이러한 요소는 다를 수 있으므로 실제 최대 가속도는 약간 다를 수 있습니다.
