• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur man beräknar accelerationen med friktion

    Som en kraft som motverkar rörelse, reducerar friktionen alltid accelerationen. Friktion uppstår mellan samspelet mellan ett föremål och en yta. Dess storlek beror på egenskaperna hos både ytan och objektet, och om objektet rör sig eller inte. Friktion kan vara resultatet av en växelverkan mellan två fasta föremål, men det behöver inte vara. Luftdragning är en typ av friktionsstyrka, och du kan till och med behandla interaktionen mellan en fast kropp som rör sig på eller genom vatten som en friktionssamverkan.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    Friktionskraften beror på massan av ett objekt plus koefficienten för glidfriktion mellan föremålet och ytan på vilken den glider. Subtrahera denna kraft från den applicerade kraften för att hitta objektets acceleration. Formeln är acceleration (a) är lika med friktion (F) dividerad med sin massa (m) eller a = F ÷ m enligt Newtons andra lag.

    Hur man beräknar friktionskraften

    Force är en vektor kvantitet, vilket innebär att du måste överväga den riktning som den verkar i. Två huvudtyper av friktionskrafter finns: den statiska kraften (F st) och glidkraften (F sl). Även om de verkar i motsatt riktning mot det där ett föremål rör sig, alstrar den normala kraften (F N) dessa krafter, vilket verkar vinkelrätt mot rörelseriktningen. F N är lika med objektets vikt plus eventuella ytterligare vikter. Om du till exempel trycker ner ett träblock på ett bord ökar du den normala kraften och ökar därigenom friktionskraften.

    Både statisk och glidfriktion beror på karossens egenskaper och ytan längs vilken den rör sig. Dessa egenskaper kvantifieras i koefficienterna för statisk (μ st) och glidande (μ sl) friktion. Dessa koefficienter är dimensionella och har blivit tabulerade för många vanliga föremål och ytor. När du hittat den som gäller i din situation beräknar du friktionskrafterna med dessa ekvationer:

    F st = μ st × F N

    F sl = μ sl × F N

    Beräkning av accelerationen

    Newtons andra lag säger att accelerationen av ett objekt (a) är proportionellt mot kraften (F ) tillämpas på det, och proportionalitetsfaktorn är objektets massa (m). Med andra ord, F = ma. Om du är intresserad av acceleration, omordna ekvationen för att läsa a = F ÷ m.

    Kraft är en vektorkvantitet, vilket innebär att du måste överväga vilken riktning den fungerar i. Två huvudtyper av friktionskrafter finns: den statiska kraften (F st) och glidkraften (F sl). Även om de verkar i motsatt riktning mot det där ett föremål rör sig, alstrar den normala kraften (F N) dessa krafter, vilket verkar vinkelrätt mot rörelseriktningen. F N är lika med objektets vikt plus eventuella ytterligare vikter. Om du till exempel trycker ner ett träblock på ett bord ökar du den normala kraften och ökar därmed friktionskraften.

    Den totala kraften (F) på ett föremål som är friktionsfritt är lika till summan av den applicerade kraften (F app) och friktionskraften (F fr). Men eftersom friktionskraften motverkar rörelse är den negativ i förhållande till framåtriktningen, så F = F app - F fr. Friktionskraften är produkten av friktionskoefficienten och den normala kraften, som i avsaknad av extra nedåtriktade krafter
    , är föremålets vikt. Vikt (w) definieras som en massa (m) för ett objekt, tyngdkraften (g): F N = w = mg.

    Du är nu beredd att beräkna accelerationen av ett objekt av massa (m) underkastat en applicerad kraft F app och en friktionskraft. Eftersom objektet rör sig, använder du koefficienten för glidfriktion för att få detta resultat:

    a = (F app - μ sl × mg) ÷ m

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com