静摩擦係数（または静止摩擦係数）

この記事では、物理学における静摩擦係数（または静止摩擦係数）とは何か、またその計算方法について説明します。そこで、静摩擦係数の具体的な計算例と、動摩擦係数との違いについて説明します。

静止摩擦係数とは何ですか?

静摩擦係数 は、静摩擦係数とも呼ばれ、静摩擦力を垂直抗力に関連付ける係数です。

簡単に言えば、静摩擦係数は、2 つの物体がもう一方の上を滑り始めようとするとき (まだ静止しているとき) の、2 つの物体の表面間の摩擦を示す係数です。

静摩擦係数は無次元であるため、単位はありません。

同様に、静止摩擦係数は一般に記号μ _eで表されます。

静摩擦係数の計算方法

静止摩擦係数は、静止摩擦力（または摩擦力）と垂直抗力との比に等しい。したがって、静止摩擦係数は、静止摩擦力を垂直抗力で割ることによって計算されます。

つまり、静摩擦係数の公式は次のとおりです。

金：

• 

  は静摩擦係数であり、単位はありません。

• 

  は摩擦力または静摩擦力であり、ニュートンで表されます。

• 

  は垂直抗力であり、ニュートンで表されます。

一方、移動対象物体が傾斜面上にある場合、摩擦力と垂直抗力は次の式と等価になります。

したがって、これらの式を式に代入すると、静摩擦係数と平面の傾きを関連付ける式が得られます。

つまり、傾斜面での静摩擦係数の式は次のようになります。

静摩擦係数に関する演習を解決しました。

静摩擦係数 (または静摩擦係数) の定義と公式を理解したら、概念をよりよく理解するために解決済みの演習を参照します。

• 目標は、質量 m=12 kg のブロックを平らな面上で動かすことであり、これを行うために水平方向の力 F=35 N が加えられますが、ブロックは移動できません。地面とブロックの間の静摩擦係数はいくらですか?データ: g=9.81 m/ ^s2 。

まず、ブロックに作用するすべての力をグラフにします。

物体は平衡状態を保っているため、次の 2 つの方程式が成り立ちます。

したがって、摩擦力は物体に加えられる水平方向の力と等価になります。

一方、垂直抗力の値は、重量力の公式を使用して計算できます。

最後に、摩擦力と垂直抗力の値がわかったら、静摩擦係数の公式を適用してその値を決定します。

静摩擦係数と動摩擦係数

このセクションでは、状況に応じてどちらかを使用する必要があるため、静摩擦係数と動摩擦係数の違いについて説明します。

静摩擦係数と動摩擦係数の違いは、静摩擦係数は物体が静止しているときに使用され、動摩擦係数は物体が動いているときに使用されることです。

したがって、摩擦力が作用する物体が静止しているか、表面上を滑っているかに応じて、それぞれ静摩擦係数と動摩擦係数を使用して摩擦力を計算する必要があります。

一般に、静摩擦係数は動摩擦係数よりも大きくなります。

このタイプの摩擦係数の詳細については、次のリンクをクリックしてください。

静摩擦係数の値

最後に、静摩擦係数と動摩擦係数の一般的な値を示す次の表を示します。

接触面	静摩擦係数 (μ e )	動摩擦係数 ( μd )
鋼鉄上の銅	0.53	0.36
スチール・オン・スチール	0.74	0.57
スチール上のアルミニウム	0.61	0.47
セメント上のゴム	1	0.8
木の上に木	0.25～0.5	0.2
革に木	0.5	0.4
テフロンオンテフロン	0.04	0.04

これらの値は表面粗さ、温度などの多くの要因に依存するため、異なる場合があることに注意してください。