Πόση δύναμη απαιτείται για να πάρει ένα μπλοκ 200 g που κινείται εάν ο συντελεστής τριβής μεταξύ και της επιφάνειας κάτω από 0.4 στατικό 0.35 κινητικό;
Κατανόηση των εννοιών
* Στατική τριβή: Αυτή είναι η δύναμη που εμποδίζει ένα αντικείμενο να κινείται όταν βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. Είναι ίσο και αντίθετο με την εφαρμοζόμενη δύναμη μέχρι να αρχίσει να κινείται το αντικείμενο.
* Κινητική τριβή: Αυτή είναι η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός αντικειμένου που ήδη κινείται. Είναι συνήθως μικρότερο από τη στατική τριβή.
* συντελεστής τριβής: Αυτός είναι ένας άχρηστος αριθμός που αντιπροσωπεύει την αναλογία της δύναμης της τριβής προς την κανονική δύναμη που πιέζει τις επιφάνειες μαζί.
Υπολογισμοί
1. Υπολογίστε την κανονική δύναμη:
* Η κανονική δύναμη (FN) είναι ίση με το βάρος του μπλοκ.
* Βάρος (w) =μάζα (m) * επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g)
* W =0,2 kg * 9,8 m/s² =1,96 n
* Επομένως, fn =1,96 n
2. Υπολογίστε τη μέγιστη στατική τριβή:
* Μέγιστη στατική τριβή (FS) =συντελεστής στατικής τριβής (μs) * Κανονική δύναμη (FN)
* FS =0,4 * 1,96 N =0,784 N
3. Προσδιορίστε τη δύναμη που απαιτείται για να ξεκινήσετε την κίνηση:
* Για να μετακινηθείτε το μπλοκ, πρέπει να εφαρμόσετε μια δύναμη ελαφρώς μεγαλύτερη από τη μέγιστη στατική τριβή.
Επομένως, μια δύναμη ελαφρώς μεγαλύτερη από 0,784 n είναι απαραίτητη για να μετακινηθεί το μπλοκ των 200 g.
Σημαντική σημείωση: Μόλις αρχίσει να κινείται το μπλοκ, η τριβή που ενεργεί σε αυτό αλλάζει στην κινητική τριβή. Η δύναμη κινητικής τριβής (FK) υπολογίζεται ως:
* FK =συντελεστής κινητικής τριβής (μk) * Κανονική δύναμη (FN)
* Fk =0.35 * 1.96 n =0.686 n
Για να διατηρήσετε το μπλοκ να κινείται με σταθερή ταχύτητα, θα χρειαστεί μόνο να εφαρμόσετε μια δύναμη ίση με τη δύναμη κινητικής τριβής (0.686 N).
