Wrijving treedt op twee manieren op: kinetisch en statisch. Kinetische wrijving werkt op een object dat op een oppervlak schuift, terwijl statische wrijving optreedt wanneer wrijving het object belemmert te bewegen. Een eenvoudig maar effectief model voor wrijving is dat de kracht van wrijving, f, gelijk is aan het product van de normale kracht, N, en een getal dat de wrijvingscoëfficiënt, μ, wordt genoemd. De coëfficiënt is anders voor elk paar materialen dat contact met elkaar maakt, inclusief een materiaal dat met zichzelf interageert. De normale kracht is de kracht loodrecht op het grensvlak tussen twee glijdende oppervlakken - met andere woorden, hoe hard ze tegen elkaar duwen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De formule om de wrijvingscoëfficiënt te berekenen is μ = f ÷ N. De wrijvingskracht, f, werkt altijd in de tegenovergestelde richting van de beoogde of werkelijke beweging, maar alleen evenwijdig aan het oppervlak.

Meet de tijd van beweging

Om de wrijvingskracht te meten, een experiment opzetten waarin een blok, getrokken door een touwtje dat over een katrol loopt en aan een hangende massa is bevestigd, over een baan schuift. Start het blok zo ver mogelijk van de katrol, laat het blok los en noteer de tijd, t, het duurt een afstand, L, langs het spoor. Wanneer de hangende massa klein is, moet u het blok mogelijk een klein duwtje geven om het in beweging te krijgen. Herhaal deze meting met verschillende hangmassa's.

Bereken Friction Force

Bereken de wrijvingskracht. Om te beginnen, bereken eerst Fnet, de netto kracht op het blok. De vergelijking is Fnet = 2ML ÷ t ^{2, waarbij M de massa van het blok in grammen is.}

De uitgeoefende kracht op het blok, Fppplied, is de aantrekkingskracht van de string veroorzaakt door het gewicht van de hangende massa, m. Bereken de toegepaste kracht, Fapplied = mg, waarbij g = 9,81 meter per seconde kwadraat, de zwaartekrachtversnellingsconstante.

Bereken N, de normaalkracht is het gewicht van het blok. N = Mg.

Bereken nu de wrijvingskracht, f, het verschil tussen de uitgeoefende kracht en de nettokracht. De vergelijking is f = Fapplied - Fnet.

Breng de wrijvingskracht in kaart.

Teken de wrijvingskracht, f, op de y-as uit tegenover de normaalkracht, N, op de x-as. De helling geeft je de kinetische wrijvingscoëfficiënt.

Rampgegevens opnemen

Plaats het object aan het ene uiteinde op het spoor en til dat uiteinde langzaam op om een ​​hellingbaan te maken. Noteer de hoek, θ, waarop het blok net begint te schuiven. Bij deze hoek is de effectieve zwaartekracht die op de helling werkt amper groter dan de wrijvingskracht die voorkomt dat het blok begint te glijden. Het incorporeren van de fysica van wrijving met de geometrie van het hellende vlak geeft een eenvoudige formule voor de coëfficiënt van statische wrijving: μ = tan (θ), waarbij μ de wrijvingscoëfficiënt is en θ de hoek is.