Ang phenomenon ng friction sa buhay ng tao ay gumaganap ng parehong positibo at negatibong papel. Sa isang banda, kung wala ang presensya nito, imposible ang paggalaw, sa kabilang banda, dahil sa alitan, nangyayari ang malaking pagkalugi ng enerhiya at mga materyales sa pagtatrabaho. Sa artikulo, isasaalang-alang natin mula sa punto ng view ng pisika kung ano ang friction, gayundin kung paano hanapin ang coefficient ng friction.
Friction phenomenon
Ang friction ay isang contact phenomenon na nagaganap sa zone of contact sa pagitan ng iba't ibang katawan, at sumasalungat sa alinman sa kanilang magkaparehong paggalaw.
Sa mekanika ng paggalaw ng mga solid, tatlong uri ng friction ang nakikilala:
- acting at rest;
- kumikilos habang dumudulas sa ibabaw ng isa't isa;
- sanhi ng mga gumugulong na katawan.
Nagkakaroon ng resting friction kapag naglapat tayo ng external tangential force sa isang surface sa isang katawan upang ilipat ito. Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng sliding friction ay ang pag-slide ng skis sa snow. Panghuli, alitan habang gumugulongnagpapakita ng sarili kapag ang gulong ng sasakyan ay gumulong sa kalsada.
Formula para sa pagtukoy ng puwersa ng friction
Sa physics, ang mga nakalistang uri ng friction ay inilalarawan ng parehong formula kapag kinakalkula ang mga kumikilos na puwersa. Mukhang ganito ang formula na ito:
Ft=µN.
Ang friction force Ft ay katumbas ng produkto ng friction coefficient µ at ang support reaction N. Kapag isinasaalang-alang ang kaukulang uri ng friction, ang halaga lamang ng coefficient µ, na isang walang sukat na dami, ay nagbabago.
Sa kaso ng static at sliding friction forces, ang halaga ng µ ay humigit-kumulang sa tenths ng isang unit. µ depende sa mga contacting material, sa kanilang pagkamagaspang sa ibabaw, at hindi nakadepende sa contact area o sliding speed.
Para sa rolling friction, ang coefficient µ (ito ay karaniwang tinutukoy na CR) ay depende sa mga katangian ng elasticity ng rolling body, sa tigas nito, sa rolling radius at iba pa. mga kadahilanan. Para sa karamihan ng mga materyales, ang rolling factor na ito ay nasa hundredths at thousandths ng pagkakaisa.
Dahil maraming salik ang nakakaapekto sa halaga ng µ, walang tiyak na mathematical formula para sa pagkalkula nito. Pagsagot sa tanong kung paano hanapin ang friction coefficient, dapat sabihin na ito ay sinusukat sa eksperimentong paraan.
Pagtukoy sa koepisyent µ
Sa talatang ito, isasaalang-alang natin ang dalawang paraan ng praktikal na pagtukoy ng halaga ng µ gamit ang halimbawa ng sliding at rest friction.
Ang unang paraan upang sagutin ang tanong kung paano hanapin ang koepisyent ng friction,binubuo sa paglalagay ng bar sa isang pahalang na eroplano, kung saan nakakabit ang isang dynamometer. Ang bar at ang eroplano ay gawa sa sinisiyasat na pares ng mga materyales, halimbawa, salamin at kahoy. Sa pamamagitan ng paggalaw ng bar nang pantay-pantay, habang hawak ang dynamometer, matutukoy mo ang sliding force Ft. Alam ang mass m ng bar, ang koepisyent µ ay kinakalkula tulad ng sumusunod:
µ=Ft / (mg).
Ang pangalawang paraan ay maginhawa para sa pagtukoy ng µ para sa static friction. Upang gawin ito, kailangan mong maglagay ng bar sa isang pahalang na eroplano. Pagkatapos, ang isang dulo ng eroplano ay dapat na dahan-dahang itinaas, ikiling ito sa isang tiyak na anggulo sa abot-tanaw. Sa isang tiyak na anggulo θ, magsisimulang mag-slide ang bar sa ibabaw. Sa pamamagitan ng pagsukat sa anggulong ito, matutukoy ang coefficient ng friction µ mula sa equation:
µ=tg(θ).
Ang Pagsukat ng µ para sa rolling friction ay kinabibilangan ng paggamit ng mas sopistikadong setup na tinatawag na inclined pendulum. Ang pagkalkula ng µ sa kasong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga equation ng motion dynamics.
