В этой статье объясняется, что такое коэффициент динамического трения (или коэффициент динамического трения) в физике и как он рассчитывается. Кроме того, вы найдете конкретный пример расчета коэффициента динамического трения, чтобы лучше понять концепцию.
Что такое динамический коэффициент трения?
Коэффициент динамического трения , или коэффициент динамического трения , — это коэффициент, указывающий на трение между поверхностями двух тел при скольжении одного по другому.
Коэффициент динамического трения является безразмерным коэффициентом, то есть не имеет единицы измерения.
Кроме того, коэффициент динамического трения обычно обозначается символом µd .
Как рассчитать динамический коэффициент трения
Коэффициент динамического трения равен отношению силы динамического трения (или силы трения) к нормальной силе. Следовательно, коэффициент динамического трения рассчитывается путем деления силы динамического трения на нормальную силу.
Вкратце, формула динамического коэффициента трения такова:
Золото:
-
– коэффициент динамического трения, который безразмерен.
-
— сила трения или динамического трения, выраженная в ньютонах.
-
— нормальная сила, выраженная в ньютонах.
Решаемое упражнение на коэффициент динамического трения.
Теперь, когда мы знаем определение коэффициента динамического трения и какова его формула, ниже приведено решенное упражнение по этой теме.
- Поместим тело массой m=6 кг на вершину плоскости, наклоненной под углом 45°. Если тело скользит по наклонной плоскости с ускорением 4 м/с 2 , каков коэффициент динамического трения между поверхностью наклонной плоскости и поверхностью тела? Данные: g=10 м/с 2 .
Первое, что нам нужно сделать для решения любой физической задачи, касающейся динамики, — это нарисовать диаграмму свободного тела. Итак, все силы, действующие в системе:
В направлении оси 1 (параллельно наклонной плоскости) тело испытывает ускорение, однако в направлении оси 2 (перпендикулярно наклонной плоскости) тело покоится. На основе этой информации мы предлагаем уравнения сил системы:
Итак, мы можем вычислить нормальную силу из второго уравнения:
![\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}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-59341555fe3d5fe315ceb1864547873b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
С другой стороны, мы вычисляем значение силы трения (или силы трения) из первого представленного уравнения:
![\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}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d8f2aff2a81d98ddcea04b1988282fda_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
И как только мы узнаем значение нормальной силы и силы трения, мы сможем определить динамический коэффициент трения, используя соответствующую формулу:
Динамический и статический коэффициент трения
Коэффициент статического трения — это коэффициент трения, который связывает нормальную силу и силу трения, когда движение должно начаться (но тело все еще находится в состоянии покоя).
Таким образом, коэффициент статического трения используется для расчета статической силы трения, то есть силы трения, которую необходимо преодолеть, чтобы начать движение.
Обычно коэффициент динамического трения меньше коэффициента статического трения. Поэтому динамическая сила трения также меньше статической силы трения.
Значения динамического коэффициента трения
В следующей таблице вы можете увидеть некоторые общие значения коэффициента динамического трения и коэффициента статического трения:
| Контактные поверхности | Коэффициент статического трения (μ e ) | Коэффициент динамического трения ( μd ) |
|---|---|---|
| Медь на стали | 0,53 | 0,36 |
| Сталь по стали | 0,74 | 0,57 |
| Алюминий на стали | 0,61 | 0,47 |
| Резина на цементе | 1 | 0,8 |
| Дерево на дереве | 0,25-0,5 | 0,2 |
| дерево на коже | 0,5 | 0,4 |
| тефлон или тефлон | 0,04 | 0,04 |
Имейте в виду, что эти значения могут варьироваться, поскольку зависят от многих факторов, таких как шероховатость поверхности, температура и т. д.