В этой статье объясняется, что такое коэффициент трения статики (или коэффициент трения статики) в физике и как он рассчитывается. Таким образом, вы найдете конкретный пример расчета коэффициента статического трения и, кроме того, каковы различия с коэффициентом динамического трения.
Что такое коэффициент статического трения?
Коэффициент статического трения , также называемый коэффициентом статического трения , представляет собой коэффициент, который связывает силу статического трения с нормальной силой.
Проще говоря, коэффициент трения статики — это коэффициент, указывающий на трение между поверхностями двух тел, когда одно собирается начать скользить по другому (но все еще находится в состоянии покоя).
Коэффициент трения статики безразмерен, поэтому не имеет единиц измерения.
Аналогично, коэффициент статического трения обычно обозначается символом µ e .
Как рассчитать коэффициент статического трения
Коэффициент статического трения равен отношению силы статического трения (или силы трения) к нормальной силе. Следовательно, коэффициент статического трения рассчитывается путем деления силы статического трения на нормальную силу.
Вкратце, формула коэффициента статического трения такова:
Золото:
-
– коэффициент статического трения, не имеющий единицы измерения.
-
— сила трения или статического трения, выраженная в ньютонах.
-
— нормальная сила, выраженная в ньютонах.
С другой стороны, когда перемещаемое тело находится на наклонной плоскости , сила трения и нормальная сила эквивалентны следующим выражениям:
Итак, если подставить эти выражения в формулу, то можно получить уравнение, связывающее коэффициент трения статики с наклоном плоскости:
Вкратце, формула коэффициента трения статики на наклонной плоскости выглядит следующим образом:
Решаемое упражнение на коэффициент статического трения.
Как только мы увидим определение и формулу коэффициента статического трения (или коэффициента статического трения), мы увидим решенное упражнение, чтобы лучше понять эту концепцию.
- Цель состоит в том, чтобы переместить брусок массой m=12 кг по плоской поверхности, для этого к нему прилагается горизонтальная сила F=35 Н, но он не может двигаться. Каков коэффициент статического трения между землей и бруском? Данные: g=9,81 м/ с2 .
Сначала нарисуем график всех сил, действующих на блок:
Поскольку тело остается в равновесии, справедливы следующие два уравнения:
Таким образом, сила трения будет эквивалентна горизонтальной силе, приложенной к телу:
С другой стороны, мы можем рассчитать значение нормальной силы, используя формулу силы веса:
![\begin{array}{l}N=P\\[3ex] N=m\cdot g\\[3ex] N=12\cdot 9,81 \\[3ex] N=117,72 \ N \end{array }](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-4dfb5f5889745871fa0f92f8fa053408_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Наконец, как только мы узнаем значение силы трения и нормальной силы, мы применим формулу коэффициента статического трения, чтобы определить его значение:
Статический и динамический коэффициент трения
В этом разделе мы увидим разницу между коэффициентом статического трения и коэффициентом динамического трения, поскольку в зависимости от ситуации необходимо использовать тот или иной.
Разница между статическим и динамическим коэффициентом трения заключается в том, что статический коэффициент трения используется, когда тело находится в состоянии покоя, а динамический коэффициент трения используется, когда тело находится в движении.
Таким образом, в зависимости от того, является ли тело, на которое действует сила трения, неподвижным или скользящим по поверхности, для расчета силы трения необходимо использовать коэффициент статического трения или коэффициент динамического трения соответственно.
Как правило, коэффициент статического трения больше, чем коэффициент динамического трения.
Чтобы узнать больше об этом типе коэффициента трения, нажмите на следующую ссылку:
Значения коэффициента статического трения
Наконец, мы оставляем вам следующую таблицу, в которой вы можете увидеть некоторые общие значения коэффициента статического трения и коэффициента динамического 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 на Тефлоне | 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.