Як визначити коефіцієнт тертя. Коефіцієнт тертя формула.

Тертя - це процес взаємодії твердих тіл при їх відносному русі, або при русі тіла в газоподібному або рідкому середовищі. Коефіцієнт тертя залежить від матеріалу тертьових поверхонь, якості їх обробки та інших факторів. В фізичних задачах найбільш часто визначається коефіцієнт тертя ковзання, так як сила тертя кочення значно менше.
Вам знадобиться
  • Сила тертя, прискорення тіла, кут нахилу площини
Інструкція
1
Розглянемо для початку випадок, коли одне тіло ковзає по горизонтальній поверхні іншого. Припустимо, що воно ковзає по нерухомій поверхні. В цьому випадку сила реакції опори, діюча на ковзне тіло, спрямована перпендикулярно площині скольженія.По механічному закону Кулона сила тертя ковзання дорівнює F = kN, де k - коефіцієнт тертя, а N - сила реакції опори. Так як сила реакції опори спрямована строго вертикально, то N = Fтяж = mg, де m - маса ковзного тіла, g - прискорення вільного падіння. Це умова випливає з нерухомості тіла щодо вертикального напрямку.
2
Таким чином, коефіцієнт тертя можна знайти за формулою k = Fтр/N = Fтр/mg. Для цього необхідно знати силу тертя ковзання. Якщо тіло рухається равноускоренно, то силу тертя можна знайти, знаючи прискорення a. Нехай на тіло діє рушійна сила F і спрямована протилежно їй сила тертя Fтр. Тоді за другим законом Ньютона (F-Fтр)/m = a. Висловлюючи звідси Fтр і підставляючи в формулу для коефіцієнта тертя, отримаємо: k = (F-ma)/N.Із цих формул видно, що коефіцієнт тертя є безрозмірною величиною.
3
Розглянемо більш загальний випадок, коли тіло зісковзує з похилої площини, наприклад, з закріпленого блоку. Такі завдання дуже часто зустрічаються в шкільному курсі фізики в розділі «Механіка» .Нехай кут нахилу площини дорівнює?. Сила реакції опори N буде направлена перпендикулярно похилій площині. На тіло також діятимуть сила тяжіння і сила тертя. Осі направимо вздовж і перпендикулярно похилій плоскості.Согласно другому закону Ньютона можна записати рівняння руху тіла: N = mg * cos ?, mg * sin? -Fтр = Mg * sin? -kN = Ma.Подставів перше рівняння в друге і скоротивши масу m , отримаємо: g * sin? -kg * cos? = A. Звідси, k = (g * sin? -a)/(G * cos?).
4
Розглянемо важливий окремий випадку зісковзування по похилій площині, коли a = 0, тобто тіло рухається рівномірно. Тоді рівняння руху має вигляд g * sin? -kg * Cos? = 0. Звідси, k = tg ?, тобто для визначення коефіцієнта ковзання досить знати тангенс кута нахилу площини.
Відео по темі
 http://www.youtube.com/watch?v=humNcubpje0
Зверніть увагу
Слід не плутати закон Кулона в механіці з законом Кулона в електростатиці!
Коефіцієнт тертя - це сукупність характеристик двох тіл, які стикаються один з одним. Існує кілька видів тертя: тертя спокою, тертя ковзання і тертя кочення. Тертя спокою є тертя тіло, яке знаходилося в спокої, і був приведений в рух. Тертя ковзання відбувається при русі тіла, дане тертя менше тертя спокою. А тертя кочення відбувається, коли тіло котитися по поверхні. Позначається тертя в залежності від виду, наступним чином:? Ск - тертя ковзання,? О- тертя спокою,? Кач - тертя кочення.
Інструкція
1
Сила тертя катящего тіла визначається радіусом предмета. У більшості випадків при обчисленні тертя кочення транспортного засобу, коли величина радіуса колеса постійна, її визначають у коефіцієнт тертя.
2
При визначенні коефіцієнта тертя в ході експерименту, тіло розміщується на площині під нахилом і обчислюється кут нахилу. При цьому необхідно враховувати, що при визначенні коефіцієнта тертя спокою заданий тіло починає рухатися, а при визначенні коефіцієнта тертя ковзання рухається зі швидкістю, яка постійна.
3
Коефіцієнт тертя можна також обчислити в ході експерименту. Необхідно помістити об'єкт на похилу площину і обчислити кут нахилу. Таким чином, коефіцієнт тертя визначається за формулою:? = Tg (?), Де? - Сила тертя,? - Кут нахилу площини.