동적 마찰 계수

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이 기사에서는 물리학에서 동적 마찰 계수(또는 동적 마찰 계수)가 무엇인지, 그리고 어떻게 계산되는지 설명합니다. 또한 개념을 더 잘 이해하기 위해 동적 마찰 계수를 계산하는 구체적인 예를 찾을 수 있습니다.

동적 마찰 계수는 무엇입니까?

동적 마찰 계수 또는 동적 마찰 계수는 한 물체가 다른 물체 위로 미끄러질 때 두 물체의 표면 사이의 마찰을 나타내는 계수입니다.

동적 마찰 계수는 무차원 계수입니다. 즉, 단위가 없습니다.

또한, 동마찰계수는 일반적으로 기호 μd 로 표시됩니다.

동적 마찰 계수를 계산하는 방법

동적 마찰 계수는 동적 마찰력(또는 마찰력)과 수직력 사이의 비율과 같습니다. 따라서 동적마찰계수는 동적마찰력을 수직항력으로 나누어 계산한다.

즉, 동적 마찰 계수의 공식은 다음과 같습니다.

\mu_d=\cfrac{F_R}{N}

금:

  • \mu_d

    는 단위가 없는 동적 마찰 계수입니다.

  • F_R

    뉴턴으로 표현되는 마찰력 또는 동적 마찰력입니다.

  • N

    뉴턴으로 표현되는 수직력이다.

동적 마찰 계수에 대한 해결된 운동

이제 우리는 동적 마찰 계수의 정의와 그 공식이 무엇인지 알았으므로 이 주제에 대한 해결된 연습은 다음과 같습니다.

  • 우리는 45° 기울어진 평면의 꼭대기에 질량이 m=6kg인 물체를 놓습니다. 물체가 4 m/s 2 의 가속도로 경사면에서 미끄러지면 경사면 표면과 물체 표면 사이의 동적 마찰 계수는 얼마입니까? 데이터: g=10m/s 2 .
마찰계수 또는 동적마찰 문제

역학에 관한 물리학 문제를 해결하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 자유물체도를 그리는 것입니다. 따라서 시스템에 작용하는 모든 힘은 다음과 같습니다.

마찰계수 또는 동적마찰의 해결된 운동

축 1(경사면에 평행) 방향에서는 물체가 가속도를 가지지만 축 2(경사면에 수직) 방향에서는 물체가 정지 상태입니다. 이 정보로부터 우리는 시스템 힘의 방정식을 제안합니다.

P_1-F_R=m\cdot a

P_2-N=0

따라서 두 번째 방정식을 통해 수직항력을 계산할 수 있습니다.

\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}

한편, 제시된 첫 번째 방정식으로부터 마찰력(또는 마찰력)의 값을 계산합니다.

\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}

수직력과 마찰력의 값을 알면 해당 공식을 사용하여 동적 마찰 계수를 결정할 수 있습니다.

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

동적 및 정적 마찰 계수

정지마찰계수는 움직임이 시작되려고 할 때(그러나 신체는 아직 정지해 있을 때) 수직항력과 마찰력을 연관시키는 마찰계수입니다.

따라서 정지 마찰 계수는 정지 마찰력, 즉 움직임을 시작하기 위해 극복해야 하는 마찰력을 계산하는 데 사용됩니다.

일반적으로 동적마찰계수는 정지마찰계수보다 작습니다. 따라서 동적 마찰력도 정지 마찰력보다 작습니다.

\mu_d<\mu_e

동적 마찰 계수 값

다음 표에서는 동적 마찰 계수와 정지 마찰 계수의 몇 가지 일반적인 값을 볼 수 있습니다.

접촉면 정지마찰계수(μ e ) 동적마찰계수( μd )
강철에 구리 0.53 0.36
강철 위에 강철 0.74 0.57
강철에 알루미늄 0.61 0.47
시멘트에 고무 1 0.8
나무 위에 나무 0.25-0.5 0.2
가죽에 나무 0.5 0.4
테플론이나 테프론 0.04 0.04

이 값은 표면 거칠기, 온도 등과 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있다는 점을 명심하세요.

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