De meeste mensen begrijpen wrijving op een intuïtieve manier. Wanneer u een object langs een oppervlak probeert te duwen, is het contact tussen het object en het oppervlak bestand tegen uw duw tot een bepaalde duwsterkte. Het berekenen van de wrijvingskracht omvat wiskundig meestal de "wrijvingscoëfficiënt", die beschrijft hoeveel de twee specifieke materialen "aan elkaar plakken" om beweging te weerstaan, en zoiets als de "normale kracht" die betrekking heeft op de massa van het object. Maar als u de wrijvingscoëfficiënt niet kent, hoe werkt u dan de kracht uit? U kunt dit bereiken door online een standaardresultaat op te zoeken of een klein experiment uit te voeren.
De wrijvingskracht experimenteel vinden

1. Een hellend oppervlak instellen met vergelijkbare materialen
   
   

   Gebruik het betreffende object en een klein gedeelte van het oppervlak dat u vrij kunt bewegen om een hellende helling op te zetten. Als je het hele oppervlak of het hele object niet kunt gebruiken, gebruik dan gewoon een stuk van iets gemaakt van hetzelfde materiaal. Als u bijvoorbeeld een tegelvloer als oppervlak hebt, kunt u een enkele tegel gebruiken om de oprit te maken. Als u een houten kast als een object hebt, gebruik dan een ander, kleiner object van hout (idealiter met een vergelijkbare afwerking op het hout). Hoe dichter je bij de werkelijke situatie kunt komen, hoe nauwkeuriger je berekening zal zijn.
   

   Zorg ervoor dat je de helling van de helling kunt aanpassen, door een reeks boeken of iets dergelijks op elkaar te stapelen, zodat je kleine aanpassingen aan de maximale hoogte.
   

   Hoe schuiner het oppervlak, hoe meer de kracht als gevolg van de zwaartekracht zal werken om het van de helling af te trekken. De wrijvingskracht werkt hiertegen, maar op een gegeven moment overwint de kracht als gevolg van de zwaartekracht deze. Dit vertelt je de maximale wrijvingskracht voor deze materialen, en fysici beschrijven dit door de statische wrijvingscoëfficiënt ( μ
   _{statisch). Met het experiment kunt u de waarde hiervoor vinden.}
   

2. Het experiment uitvoeren
   
   

   Plaats het object op het oppervlak in een ondiepe hoek waardoor het niet naar beneden glijdt oprit. Verhoog geleidelijk de helling van de oprit door boeken of andere dunne voorwerpen aan uw stapel toe te voegen en vind de steilste helling waar u het kunt vasthouden zonder dat het object beweegt. U zult moeite hebben om een volledig nauwkeurig antwoord te krijgen, maar uw beste schatting zal dicht genoeg bij de werkelijke waarde voor de berekening liggen. Meet de hoogte van de oprit en de lengte van de basis van de oprit wanneer deze op deze helling staat. Je behandelt in wezen de helling als een rechthoekige driehoek met de vloer en meet de lengte en hoogte van de driehoek.
   

3. Zoek de wrijvingscoëfficiënt
   
   

   De wiskunde voor de situatie werkt netjes, en het blijkt dat de raaklijn van de hoek van de helling u de waarde van de coëfficiënt vertelt. Dus:
   

   μ
   
   _{static \u003d tan ( θ
   )}
   

   Of, omdat tan \u003d tegenover /aangrenzend \u003d lengte van basis /hoogte, u berekent:
   

   μ
   
   _{statisch \u003d tan (lengte van basis /hoogte van helling)}
   

   Voer deze berekening uit om de waarde voor de coëfficiënt voor uw specifieke situatie te vinden.
   
   
   

   Tips
   

4. Is dit de juiste coëfficiënt?
   
   

   Als u de wrijvingskracht probeert te berekenen vanaf stationair, vertelt dit experiment u de juiste waarde. Wrijving is over het algemeen echter niet zo sterk als er al iets beweegt, maar dit experimenteel uitwerken met beperkte apparatuur zou een uitdaging zijn. Als u deze "glijdende" wrijvingscoëfficiënt nodig hebt, gebruik dan de onderstaande alternatieve methode, maar zoek de wrijvingscoëfficiënt in plaats van die voor statische wrijving.
   
   
   

5. Berekening van de wrijvingskracht
   
   

   F
   
   \u003d μ
   _{statisch N}
   
   

   Waar de “ N
   ”staat voor de normale kracht. Voor een plat oppervlak is de waarde hiervan gelijk aan het gewicht van het object, dus u kunt gebruiken:
   

   F
   
   \u003d μ
   _{statisch mg}
   
   

   Hier is m
   de massa van het object en g
   is de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht (9,8 m /s ^2).
   

   Hout op een stenen oppervlak heeft bijvoorbeeld een wrijvingscoëfficiënt van μ
   _{statisch \u003d 0,3, dus als u deze waarde gebruikt voor een kilogram van 10 kilogram ) houten kast op een stenen oppervlak:}
   

   F
   
   \u003d μ
   _{statisch mg}
   
   

   
   
   \u003d 0.3 × 10 kg × 9.8 m /s ²
   

   \u003d 29.4 newton
   
   De wrijvingskracht vinden zonder een Experiment
   

   1. Zoek de wrijvingscoëfficiënt voor uw situatie
      
      

      Kijk online om de wrijvingscoëfficiënt tussen uw twee stoffen te vinden. Een autoband op asfalt heeft bijvoorbeeld een coëfficiënt van μ
      _{statisch \u003d 0,72, ijs op hout heeft μ
      statisch \u003d 0,05 en hout op baksteen heeft μ
      statisch \u003d 0,6. Zoek de waarde voor uw situatie (inclusief het gebruik van de glijdende coëfficiënt als u de wrijving niet vanuit stationair berekent) en noteer deze.}
      

   2. Vermenigvuldig de normale kracht met de coëfficiënt
      
      

      De volgende vergelijking vertelt u de sterkte van de wrijvingskracht (met de statische wrijvingscoëfficiënt):
      

      F
      
      \u003d μ
      _{statisch N}
      
      

      Als uw oppervlak vlak en parallel aan de grond is, kunt u het volgende gebruiken:
      

      F
      \u003d μ
      _{statisch mg}
      
      

      Als dit niet het geval is, is de normale kracht zwakker. Zoek in dit geval de hoek van de helling θ
      en bereken:
      

      F
      
      \u003d cos ( θ
      ) μ
      _{statisch mg}
      
      

      Bijvoorbeeld, gebruik een ijsblok van 1 kg op hout, hellend tot 30 °, en onthoud dat g
      \u003d 9,8 m /s ^{2, dit geeft:}
      

      F
      
      \u003d cos ( θ
      ) μ
      _{statisch mg}
      
      

      \u003d cos (30 °) × 0,05 × 1 kg × 9,8 m /s ²
      

      
      \u003d 0.424 newton