Jak określić minimalny współczynnik tarcia statycznego

Zawartość

Instrukcje
Jak
Czego potrzebujesz

Możliwe jest obliczenie wielkości tarcia wymaganego do utrzymania obiektu bez poruszania się lub przesuwania po powierzchni, gdy wywierana jest na niego siła. Rozważmy przykład pudełka ważącego W kg, spoczywającego na ziemi i wywierającego siłę o wielkości B, aby go przesunąć. Jaka jest minimalna wielkość tarcia między blokiem a podłogą potrzebna do utrzymania go w bezruchu? Wspomniana tu „minimalna wielkość tarcia” jest technicznie znana jako „minimalny współczynnik tarcia statycznego”, który będzie inny dla różnych wielkości B.

Instrukcje

Pewne tarcie utrzymuje bezpieczną pozycję podczas pchania (Obrazy Comstock / Comstock / Getty Images)

Oblicz N, siłę naciskającą sejf na podłogę, mnożąc masę sejfu przez przyspieszenie grawitacji. Grawitacja na powierzchni Ziemi powoduje przyspieszenie do około 9,81 metra na sekundę do kwadratu. Siła grawitacji na sejfie jest następnie wyrażona jako N = (W kg) (9,81 m / s²). Na przykład, jeśli sejf waży 500 kg, siła grawitacji na nim będzie równa N = (500 kg) (9,81 m / s²) = 4,905 kg * m / s² = 4,905 N.
Napisz siłę B wywieraną na sejf w jednostkach Newtona lub kg * m / s².
Podziel B, siłę wywieraną na ruch sejfu, przez N, siłę naciskającą sejf na ziemię. Wynik będzie równy minimalnemu współczynnikowi tarcia statycznego. Na przykład załóżmy, że siła wywierana na sejf wynosi 4000 niutonów (około połowa siły, którą osoba podnosząca ciężar może wywierać na pociągnięcie lub pchnięcie sejfu). Dlatego B / N = (4000 N) / (4905 N) = 4000/4905 = 0,815 (zaokrąglone). Minimalny współczynnik tarcia statycznego wynosi około 0,815. Jeśli sejf znajduje się na gumowej podłodze - ponieważ guma może mieć współczynnik tarcia statycznego większy niż 1 - sejf nie poruszy się.