Equazioni di fisica: attrito e piani inclinati

La forza di movimento di resistenza per un oggetto a riposo viene chiamato attrito statico; per un oggetto in movimento, si chiama attrito cinetico o scorrevoli. Le equazioni si utilizzano per calcolare sia attrito dinamico e statico sono molto simili e sono molto semplici per una superficie orizzontale. Per una pendenza come il fianco di una collina, tuttavia, c'è un altra considerazione si deve prendere in considerazione.

L'equazione di base

È possibile stimare attrito dinamico e statico con la seguente equazione semplice: l'attrito = coefficiente x forza normale. Il coefficiente dipende dalle due superfici - una superficie di marmo in contatto con una scatola di acciaio, per esempio, avrebbe un diverso coefficiente di una scatola di zinco in contatto con una superficie di legno. Essa dipende anche se l'oggetto è già in movimento. Se è già in movimento, il coefficiente di solito è più piccolo, e l'attrito pertanto cinetica è generalmente inferiore alla forza massima che l'attrito statico può esercitare.

Forza normale

L'altro componente di questa equazione è la forza normale. Su una superficie piana e orizzontale, questo è solo uguale al peso dell'oggetto. Su un piano inclinato, tuttavia, la forza di gravità sull'oggetto è angolata rispetto alla superficie, in modo che la forza di trazione l'oggetto sulla superficie è pari solo a una parte del suo peso. Per un piano inclinato, è possibile calcolare questa forza normale utilizzando il peso e qualche dritta triangolo trigonometria.

angoli

La normale è una linea immaginaria, perpendicolare alla superficie su cui poggia l'oggetto - da qui il nome forza normale. La forza di gravità, tuttavia, tira verso il basso sull'oggetto, quindi è ad un angolo rispetto al piano inclinato. Se si immagina la forza di gravità come ipotenusa di un triangolo rettangolo, la forza normale sarà la lunghezza del lato opposto per l'ipotenusa, e l'angolo tra ipotenusa ed opposta sarà uguale all'angolo del piano inclinato. Da questo, si può calcolare che la forza normale sarà di peso x coseno dell'angolo, dove il coseno è una funzione trigonometrica si può calcolare utilizzando il pulsante sulla calcolatrice.

Calcolo statico Coefficienti

La semplicità di questa equazione rende piuttosto semplice misurare coefficienti di attrito statico per vari tipi di materiali. Se si dispone di un foglio di plastica, legno o qualsiasi altro materiale che si desidera indagare, è possibile inserire un oggetto in cima poi aumentare l'angolo tra il piano inclinato e il pavimento fino a quando l'oggetto inizia a scivolare. Misurare l'angolo tra il piano e il piano una volta che questo accade e prendere la sua tangente di questo angolo (il pulsante TAN sulla calcolatrice) e avrete il coefficiente di attrito statico.