science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe versnelling te berekenen met wrijving

Als een kracht die beweging tegenwerkt, vermindert wrijving altijd versnelling. Wrijving treedt op tussen de interactie van een object tegen een oppervlak. De grootte hangt af van de kenmerken van zowel het oppervlak als het object, en of het object beweegt of niet. Wrijving kan het gevolg zijn van een interactie tussen twee solide objecten, maar dat hoeft niet zo te zijn. Luchtweerstand is een soort wrijvingskracht en je zou zelfs de interactie van een vast lichaam dat op of door water beweegt als een wrijvingsinteractie kunnen behandelen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De wrijvingskracht hangt af van de massa van een object plus de glijcoëfficiënt tussen het object en het oppervlak waarop het schuift. Trek deze kracht af van de uitgeoefende kracht om de versnelling van het object te vinden. De formule is versnelling (a) is gelijk aan wrijving (F) gedeeld door de massa (m) of a \u003d F ÷ m volgens de tweede wet van Newton.
De wrijvingskracht berekenen

Force is een vectorgrootheid , wat betekent dat u de richting waarin het werkt, moet overwegen. Er zijn twee hoofdtypen wrijvingskrachten: de statische kracht (F N is gelijk aan het gewicht van het object plus eventuele extra gewichten. Als u bijvoorbeeld op een blok hout op een tafel drukt, verhoogt u de normale kracht en verhoogt het dus de wrijvingskracht.

Zowel statische als glijdende wrijving zijn afhankelijk van de kenmerken van het bewegende lichaam en het oppervlak waarlangs het beweegt. Deze karakteristieken worden gekwantificeerd in de coëfficiënten van statische (µsub) st en glijdende (µsub) sl). Deze coëfficiënten zijn dimensieloos en zijn in tabelvorm weergegeven voor veel voorkomende items en oppervlakken. Zodra u degene vindt die in uw situatie van toepassing is, berekent u de wrijvingskrachten met behulp van deze vergelijkingen:

F st \u003d µ st × F N

F sl \u003d µ sl × F N
Versnelling berekenen

De tweede wet van Newton zegt dat de versnelling van een object (a) evenredig is met de kracht (F) die wordt uitgeoefend op en de evenredigheidsfactor is de massa (m) van het object. Met andere woorden, F \u003d ma. Als je geïnteresseerd bent in versnelling, herschik dan de vergelijking om a \u003d F ÷ m te lezen.

Force is een vectorgrootheid, wat betekent dat je de richting waarin het werkt moet overwegen. Er zijn twee hoofdtypen wrijvingskrachten: de statische kracht (F N is gelijk aan het gewicht van het object plus eventuele extra gewichten. Als u bijvoorbeeld een blok hout op een tafel naar beneden drukt, verhoogt u de normale kracht en verhoogt het dus de wrijvingskracht.

De totale kracht (F) op een voorwerp dat onderhevig is aan wrijving is gelijk tot de som van de uitgeoefende kracht (F app) en de wrijvingskracht (F fr). Maar omdat de wrijvingskracht beweging tegenwerkt, is deze negatief ten opzichte van de voorwaartse kracht, dus de app F \u003d F - F fr. De wrijvingskracht is het product van de wrijvingscoëfficiënt en de normale kracht, die bij afwezigheid van extra neerwaartse krachten
het gewicht van het object is. Gewicht (w) wordt gedefinieerd als de massa (m) van een object maal de zwaartekracht (g): F N \u003d w \u003d mg.

U bent nu klaar om de versnelling van een massa-object (m) onderworpen aan een uitgeoefende kracht F en een wrijvingskracht. Omdat het object beweegt, gebruikt u de glijcoëfficiënt om dit resultaat te krijgen:

a \u003d (F app - µ sl × mg) ÷ m