Cara Menentukan Koefisien Minimum Gesekan Statis

Posted on
Pengarang: Peter Berry
Tanggal Pembuatan: 13 Agustus 2021
Tanggal Pembaruan: 13 November 2024
Anonim
koefisien gesekan kinetis dan statis-Belajar Fisika Gratis BFG07
Video: koefisien gesekan kinetis dan statis-Belajar Fisika Gratis BFG07

Isi

Gesekan adalah kekuatan yang menentang gerak. Fisikawan membedakan antara gesekan statis, yang bertindak untuk menjaga tubuh tetap diam, dan gesekan kinetik, yang bertindak untuk memperlambat gerakannya setelah mulai bergerak. Gaya diberikan oleh gesekan statis (Fs) sebanding dengan gaya tegak lurus yang diberikan oleh benda terhadap permukaan yang bergerak, yang disebut gaya normal (FN). Faktor proporsionalitas disebut koefisien fraksi statis, yang biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani mu dengan subskrip s (µs). Relasi matematisnya adalah:

Fs = µs × FN

Koefisien ini tergantung pada karakteristik dari dua permukaan yang bersentuhan satu sama lain. Telah ditabulasi untuk sejumlah bahan yang berbeda. Jika Anda tidak dapat menemukan µs untuk materi yang Anda gunakan, Anda dapat menentukannya dengan eksperimen sederhana.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)

Untuk menemukan koefisien minimum gesekan statis antara dua bahan, buat bidang miring dari salah satu bahan dan letakkan benda yang terbuat dari bahan lain di atasnya. Naikkan sudut kemiringan hingga tubuh mulai meluncur. Garis singgung sudut adalah koefisien gesekan.

Gunakan Pesawat Cenderung

Cara sederhana untuk menentukan µs adalah menempatkan objek yang dipermasalahkan di bidang miring yang terbuat dari bahan yang sama seperti permukaan yang Anda pelajari. Tingkatkan sudut tanjakan secara bertahap hingga objek mulai meluncur. Rekam sudut itu. Anda dapat langsung menemukannya µs karena sama dengan garis singgung sudut. Inilah sebabnya:

Saat Anda menaikkan tanjakan, gaya gravitasi bekerja pada benda bermassa m memiliki komponen horizontal dan vertikal. Menerapkan Hukum Newton untuk masing-masing ini tepat sebelum tubuh mulai bergerak, Anda menemukan komponen horizontal (yang bertindak dalam x-direction) menjadi Fx = max. Hal yang sama berlaku di Internet y arah: Fy = may.

Akselerasi dalam x-arah, max, sama dengan gaya gravitasi, yang merupakan percepatan kali massa akibat gravitasi (g) kali sinus sudut (ø) terbentuk pada titik tumpu dari lereng. Karena tubuh tidak bergerak, ini sama dengan kekuatan lawan dari gesekan statis, dan Anda dapat menulis:

(1) mg × dosa (ø) = Fs

Itu y-Direksi arah kekuatan, may, sama dengan cosinus sudut kali massa kali percepatan karena gravitasi, dan ini harus sama dengan gaya normal, karena tubuh tidak bergerak,

(2) FN = mg × cos (ø)

Ingat bahwa Fs = µsFN. Pengganti untuk Fs dalam persamaan (1):

mg × dosa (ø) = µsFN

dan gunakan persamaan untuk persamaan (2) untuk menggantikan FN:

mg × dosa (ø) = µs × mg × cos (ø)

Syarat "mg"membatalkan dari kedua sisi:

µs = dosa (ø) / cos (ø) = tan (ø)