Maximale statische wrijving wordt bereikt wanneer de ongelijkheid een gelijkheid wordt, op welk punt een andere wrijvingskracht overneemt als het object begint te bewegen. (De kracht van kinetiek, of glijdende wrijving, heeft een andere bijbehorende coëfficiënt, de coëfficiënt van kinetische wrijving genoemd en aangeduid met μ <sub>k.)

Voorbeeldberekening met statische wrijving</sub>

Een kind probeert een rubberen doos van 10 kg horizontaal langs een rubberen vloer te duwen. De statische wrijvingscoëfficiënt is 1,16. Wat is de maximale kracht die het kind kan gebruiken zonder dat de doos überhaupt beweegt?

[voeg een vrij lichaamsschema in met de uitgeoefende, wrijvings-, zwaartekracht- en normale krachten op de stille doos]

Merk eerst op dat de netto kracht 0 is en vind de normale kracht van het oppervlak op de doos. Omdat de doos niet beweegt, moet deze kracht in grootte gelijk zijn aan de zwaartekracht die in de tegenovergestelde richting werkt. Bedenk dat F _{g \u003d mg
waarbij F g
de zwaartekracht is, m
de massa van het object is en g
is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht op aarde.}

Dus:

F _{N \u003d F g \u003d 10 kg × 9,8 m /s ^{2 \u003d 98 N}}

Los vervolgens F _{s op met de bovenstaande vergelijking:}

F _{s \u003d μ s × F N}

F _{s \u003d 1.16 × 98 N \u003d 113.68 N}

Dit is de maximale statische wrijvingskracht die de beweging van de box tegenwerkt. Daarom is het ook de maximale hoeveelheid kracht die het kind kan uitoefenen zonder dat de doos beweegt.

Merk op dat, zolang het kind een kracht minder dan de maximale waarde van statische wrijving uitoefent, de doos nog steeds won niet!
Statische wrijving op hellende vlakken

Statische wrijving verzet zich niet alleen tegen uitgeoefende krachten. Het voorkomt dat objecten van heuvels of andere gekantelde oppervlakken glijden en bestand zijn tegen de aantrekkingskracht van zwaartekracht.

Onder een hoek is dezelfde vergelijking van toepassing, maar trigonometrie is nodig om de krachtvectoren in hun horizontale en verticale componenten op te lossen. >

Beschouw dit boek van 2 kg dat op een hellend vlak op 20 graden rust.

[diagram invoegen]

Om het boek stil te houden, moeten de krachten parallel aan het hellende vlak in balans zijn. Zoals het diagram laat zien, is de kracht van statische wrijving parallel aan het vlak in opwaartse richting; de tegengestelde neerwaartse kracht is afkomstig van de zwaartekracht - in dit geval echter balanceert alleen de horizontale component van de zwaartekracht statische wrijving.

Door een rechte driehoek van de zwaartekracht af te trekken om de componenten op te lossen, en doet een beetje geometrie om te ontdekken dat de hoek in deze driehoek gelijk is aan de hellingshoek van het vlak, dan is de horizontale component van de zwaartekracht (de component parallel aan het vlak):

F _{g, x \u003d mg sin ( θ)}

F <sub>g, x \u003d 2 kg × 9,8 m /s <sup>2 × sin (20) \u003d 6,7 N

Dit moet gelijk zijn aan de kracht van statische wrijving die het boek op zijn plaats houdt.</sup></sub>

Een andere mogelijke waarde in deze analyse is de statische wrijvingscoëfficiënt met behulp van de vergelijking:

F _{s \u003d μ s × F N}

De normale kracht is loodrecht op het oppervlak waarop het boek rust. Deze kracht moet dus in evenwicht zijn met de verticale component van de zwaartekracht:

F _{g, x \u003d mg cos ( θ)}

F _{g , x \u003d 2 kg × 9,8 m /s ^{2 × cos (20) \u003d 18.4 N}}

Vervolgens de vergelijking voor statische wrijving herschikken:

μ _{s \u003d F s /F N \u003d 6.7 N /18.4 N \u003d 0.364}