▷ 動摩擦係数（または摩擦）

この記事では、物理学における動摩擦係数（動摩擦係数）とは何か、またその計算方法について説明します。さらに、動摩擦係数の計算の具体例を示し、概念をよりよく理解します。

動摩擦係数とは何ですか?

動摩擦係数、または動摩擦係数は、2 つの物体の一方が他方の上を滑るときの表面間の摩擦を示す係数です。

動摩擦係数は無次元係数、つまり単位がありません。

なお、動摩擦係数は一般に_μdという記号で表されます。

動摩擦係数の計算方法

動摩擦係数は、動摩擦力（または摩擦力）と法線力との比に等しい。したがって、動摩擦係数は、動摩擦力を垂直抗力で除算することによって計算されます。

つまり、動摩擦係数の式は次のようになります。

$\mu_d=\cfrac{F_R}{N}$

金：

$\mu_d$

は動摩擦係数であり、単位はありません。
$F_R$

は摩擦力または動摩擦力で、ニュートンで表されます。
$N$

は垂直抗力であり、ニュートンで表されます。

動摩擦係数に関する演習を解決しました

動摩擦係数の定義とその公式がわかったので、以下にこのトピックに関する解決済みの演習を示します。

質量 m=6 kg の物体を 45 度傾斜した平面の上部に置きます。物体が加速度 4 m/s ²で斜面上を滑る場合、斜面の表面と物体の表面との間の動摩擦係数はいくらですか?データ: g=10 m/s ² 。

力学に関する物理学の問題を解決するために最初に行う必要があるのは、自由体図を描くことです。したがって、システム内で作用するすべての力は次のとおりです。

軸 1 (傾斜面に平行) の方向では物体は加速度を持ちますが、軸 2 (傾斜面に垂直) の方向では物体は静止しています。この情報から、システムの力の方程式を提案します。

$P_1-F_R=m\cdot a$

$P_2-N=0$

したがって、2 番目の方程式から垂直抗力を計算できます。

$\begin{array}{l}N=P_2\\[3ex]N=m\cdot g\cdot \text{cos}(\alpha) \\[3ex] N=6 \cdot 10 \cdot \ text{cos}(45º)\\[3ex]N=42,43 \ N\end{array}$

一方、提示された最初の方程式から摩擦力 (または摩擦力) の値を計算します。

$\begin{array}{l}P_1-F_R=m\cdot a\\[3ex]F_R=P_1-m\cdot a\\[3ex]F_R=m\cdot g\cdot \text{sin} (\alpha)-m\cdot a\\[3ex]F_R=6\cdot 10\cdot \text{sin}(45º)-6\cdot 4\\[3ex]F_R=18.43 \ N\end{ array}$

垂直抗力と摩擦力の値がわかれば、対応する式を使用して動摩擦係数を求めることができます。

$\mu_d=\cfrac{F_R}{N}=\cfrac{18.43}{43.43}=\bm{0.42}$

動摩擦係数と静摩擦係数

静止摩擦係数は、垂直抗力と、運動を開始しようとするとき（ただし、物体はまだ静止しているとき）の摩擦力とを関連付ける摩擦係数です。

したがって、静摩擦係数は、静摩擦力、つまり、動きを開始するために克服する必要がある摩擦力を計算するために使用されます。

通常、動摩擦係数は静摩擦係数よりも小さくなります。したがって、動摩擦力も静摩擦力よりも小さくなります。

$\mu_d<\mu_e$

動摩擦係数の値

次の表に、動摩擦係数と静摩擦係数の一般的な値をいくつか示します。

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
テフロンまたはテフロン	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。

動摩擦係数とは何ですか?

動摩擦係数の計算方法

動摩擦係数に関する演習を解決しました

動摩擦係数と静摩擦係数

動摩擦係数の値

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