최대 정지 마찰계수 - choedae jeongji machalgyesu

마찰력은 다음 식과 같다.

여기서,

Ff : 마찰력

μ : 마찰계수

Fn : 수직항력 (Normal force)

다음 그림과 같이 경사로에 질량 m인 물체가 있을 때 물체가 받는 수직항력은 mg·cosθ이다.

최대 정지 마찰계수 - choedae jeongji machalgyesu

마찰력은 물체가 정지해 있을 때 받는 정지 마찰력(Static friction)과 움직일 때 받는 운동 마찰력(Kinetic friction)이 있다. 정지 마찰력과 운동 마찰력의 마찰계수는 서로 다르고 그에 따라 마찰력도 서로 다르다.

정지 마찰력 공식은 다음과 같다.

여기서,

Fs : 정지 마찰력

μs : 정지 마찰계수

Fn : 수직항력

운동 마찰력 공식은 다음과 같다.

여기서,

Fk : 정지 마찰력

μk : 정지 마찰계수

Fn : 수직항력

쿨롱의 마찰 법칙은 운동 마찰력의 크기는 속도에 상관없다는 것이다.

물체에 가해지는 힘이 증가할 때 물체가 받는 마찰력은 다음 그래프와 같다.

마찰력 그래프

물체에 가해지는 힘이 최대 정지마찰력을 넘는 순간 물체가 움직이면서 운동마찰력을 받는다. 최대 정지마찰력은 운동마찰력보다 작다.

☞ 마찰력의 종류

이 포스트에서는 정지마찰계수와 이것의 다른 측면을 찾는 방법을 분석할 것입니다.  

정지 마찰 계수를 구하는 공식은 [라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스]입니다. 

μs=FsN

여기서 [라텍스]\mu _{s}[/라텍스]는 정지 마찰,  μs

[라텍스]F_{s}[/라텍스]는 마찰력입니다. Fs

그리고 [라텍스]N[/라텍스]는 수직력입니다. N

마찰 계수는 단위가 없으며 힘 측정(예: 뉴턴 또는 파운드)으로 표시됩니다. 

저항 계수는 접촉하는 두 항목의 이동을 제한하는 저항 압력과 두 플레이트를 이동시키는 정상적인 장력의 비율입니다. 그리스 기호 [라텍스]\mu[/라텍스] μ는 일반적으로 이를 나타내는 데 사용됩니다. 

이미지 크레디트: Snappy Goat

정적 저항과 동적 저항의 경우 마찰 계수는 별개의 양을 갖습니다. 정지마찰압은 본체에 가해지는 저항압에 저항하며 본체는 고정된 저항압에 도달할 때까지 정지 상태를 유지합니다. 운동 임피던스에서 저항력은 개체의 움직임에 반대합니다.

또한 운동 계수 깨끗한 견목 테이블에서 벽돌이 미끄러질 때의 마찰은 약 0.5이며, 이는 블록 하중의 절반과 동일한 힘이 저항을 극복하고 벽돌이 일정한 속도로 굴러가는 것을 유지하는 데만 필요하다는 것을 의미하는 반면 정지 저항 계수는 다음과 같습니다. 약 0.6. 항목이 이동함에 따라 저항 압력이 반대 방향으로 전달됩니다. 

경사면에서 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까? 

+x가 기울기에 수직이고 +y가 기울기 아래로 있는 참조 시스템에서. 중력을 x와 y 부분으로 나눕니다.

뉴턴의 제XNUMX법칙은 두 번 적용되어야 한다. 결과적으로 정지 마찰 계수는 물체가 움직이는 정도의 기울기와 같습니다. 두 항목을 함께 놓고 맨 위 항목이 미끄러질 때까지 기울이는 것은 정지 마찰 계수를 결정하는 간단한 방법입니다. 한 항목이 다른 항목에 떨어지기 시작하는 정도는 계수와 관련이 있습니다.  

표면이 수평일 때 마찰력은 XNUMX입니다. 물체가 접촉과 함께 작용하는 중력 부분의 균형을 맞추기 위해 부드럽게 기울어질 때 정지 마찰력은 XNUMX에서 증가해야 합니다. 

각도가 커질수록 중력의 그 부분이 마침내 최대 정지 마찰량에 도달하고 상단 항목이 미끄러집니다. 

그래프에서 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까? 

[latex]F_{s}[/latex]F 사이의 그래프 기울기를 계산하여s 그것은 마찰력이고 [라텍스]N[/라텍스]는 수직력입니다. 

먼저, 사이에 그래프를 그립니다. 마찰 양의 y축에 힘을 가하고 양의 x축에 법선 힘을 가합니다. XY 평면의 모든 점을 연결하는 선을 만듭니다. 마찰 계수가 [라텍스]F_{s}[/라텍스] F의 비율과 같기 때문에 해당 선의 기울기는 마찰 계수가 됩니다.s 그것은 마찰력이고 [라텍스]N[/라텍스]는 수직력입니다. 

속도와 반경으로 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까?

수직력의 값을 물체의 질량과 중력 가속도의 곱으로 대체합니다. 

공식에서 우리는 정적 마찰이 [라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스]라는 것을 알고 있습니다. μs=FsN

또한, [라텍스]N= mg[/라텍스] N= mg

그리고 우리는 알고 있습니다 구심력, [라텍스]F= \frac{mv^{2}}{r}[/라텍스] F=mv2/r

따라서 [라텍스]\mu _{s}= \frac{\frac{mv^{2}}{r}}{mg}[/라텍스]

μs=mv2/r/mg

따라서 [라텍스]\mu _{s}= \frac{v^{2}}{gr}[/라텍스]

μs=v2/gr

수평 표면에서 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까? 

몸체는 정적 마찰을 가져야 합니다 [라텍스]\mu _{s}= \frac{v^{2}}{gr}[/라텍스], μs=v2/gr 속도 [라텍스](v) v [/라텍스], 반경 [라텍스](r)[/라텍스] r 곡선 주위로 이동합니다. 

정적 마찰 항목이 기판에 놓일 때마다 발생하는 저항입니다. 운동 마찰은 표면 위를 움직이는 물체로 인해 발생합니다. 

마찰을 설명하는 유용한 접근 방식은 마찰 계수로, 정상 압력에 대한 저항 압력의 비율로 설명됩니다. 정적 마찰은 고정된 항목에 대한 저항의 양을 나타냅니다. 이것은 물체가 표면에 머물 수 있는 능력을 돕습니다. 정지 마찰 계수는 문자 [라텍스]\mu _{s}[/라텍스] μ로 기호화된 스칼라 숫자입니다.s

질량과의 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까? 

수직력의 값을 무게로 대체하여 

우리는 정적 마찰이 [라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스] μ라는 것을 알고 있습니다.s=FsN. 여기에서 우리는 중력[라텍스](N= mg)[/라텍스]으로 인한 가속도와 몸체의 질량의 곱인 무게에 수직력의 값을 대입할 수 있습니다. (N=mg)

이것이 질량과의 마찰 계수가 계산되는 방법입니다.  

질량 없이 정지 마찰 계수를 찾는 방법은 무엇입니까? 

속도[라텍스](v)[/라텍스], 반경[라텍스](r)[/라텍스]를 사용하여 곡선 주위로 이동하고 중력[라텍스](g)[/라텍스]로 인한 가속도를 사용합니다.  

공식에서 우리는 정적 마찰이 [라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스]라는 것을 알고 있습니다. 

μs=FsN

공식에서 우리는 정적 마찰이 [라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스]라는 것을 알고 있습니다. 

μs=FsN

또한, [라텍스]N= mg[/라텍스] N=mg

구심력을 알고 있습니다. [라텍스]F= \frac{mv^{2}}{r}[/라텍스] Fs=mv2/r

따라서 [라텍스]\mu _{s}= \frac{\frac{mv^{2}}{r}}{mg}[/라텍스] μs=mv2/r/mg

따라서 [라텍스]\mu _{s}= \frac{v^{2}}{gr}[/라텍스] μs=v2/gr

따라서 몸체에는 정적 마찰이 있어야 합니다. [라텍스]\mu _{s}= \frac{v^{2}}{gr} [/라텍스]  μs=v2/gr

문제 

문제 1 

평평한 표면에 5kg의 몸체를 놓습니다. 20N은 두 표면에 걸친 정지 마찰을 나타냅니다. 정지 마찰 계수는 무엇입니까? 

해결 방법 : 

먼저 주어진 값을 문제에 씁니다. 

주어진 

질량, m = 10kg 

정지 마찰, F = 20N 

마찰 계수, [라텍스]\mu _{s}[/라텍스]= ? μs=?

우리는 알고 있습니다. 

수직력, N = mg 

따라서 N = 5×9.81 =49.05N 

정지 마찰 계수의 공식은, 

[라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스] μs=FsN

[라텍스]\mu _{s}= \frac{20}{49.05}[/라텍스] μs= 20 / 49.5

[라텍스]\mu _{s}=0.40[/라텍스]μs= 0.40

따라서 정지 마찰 계수는 0.40입니다. 

문제 2 

항목의 수직력과 정지 마찰력은 각각 20N과 50N입니다. 정지 마찰 계수는 무엇입니까? 

해결 방법 : 

주어진 값은, 

수직력, N= 20N 

정지 마찰 또는 마찰력, F= 50N  

마찰 계수, [라텍스]\mu _{s}[/라텍스]= ? μs=?

정지 마찰 계수의 공식에서,  

[라텍스]\mu _{s}= \frac{F_{s}}{N}[/라텍스] μs=FsN

[라텍스]\mu _{s}= \frac{50}{20}[/라텍스]  μs= 50 / 25

[라텍스]\mu _{s}= 2.5[/라텍스] μs= 2.5

따라서 정지 마찰 계수는 2.5입니다. 

자주 묻는 질문 |FAQ 

질문. 정지 마찰이란 무엇입니까? 

앤. 그것은 힘이다. 

정적 마찰은 고정된 개체에 대한 마찰의 양을 나타냅니다. 움직이지 않는 물체를 눌러도 움직이지 않는 것은 정지 마찰이 프레스와 동등하고 반대이기 때문입니다. 

질문. 운동 마찰이란 무엇이며 무엇을 의미합니까? 

앤. 두 물체가 서로 움직이면서 긁는 경우, 이를 운동 마찰이라고 하며, 동적 마찰 또는 미끄럼 마찰(지면의 썰매처럼)이라고도 합니다. 

질문. 정지마찰계수와 운동마찰계수는 같은 값을 가지는가? 

앤. 운동 마찰: 움직임을 시작하는 데 필요한 힘은 항상 그것을 계속하는 데 필요한 힘보다 큽니다. 결과적으로 동적 저항은 정지 마찰보다 계수가 낮습니다. 이것은 정확히 무엇입니까? 정적 마찰: 이 경우 정적 마찰 계수가 동적 저항 계수보다 높습니다.  

질문. 정적 마찰 계수와 운동 마찰 계수의 차이점은 무엇입니까? 

앤. 개체가 움직이는 동안 개체를 반대하는 힘보다 개체를 안정적으로 유지하는 힘이 더 크기 때문에 정지 마찰이 운동보다 크다 마찰. 

질문. 마찰 계수가 XNUMX보다 클 수 있는 경우는 언제입니까? 

앤. 네. 접촉면이 실질적으로 연마되면 분자 사이의 접착력이 증가하기 때문에, 마찰력이 증가합니다. 이 상황에서 마찰 계수는 XNUMX보다 클 것입니다.