Hvad er kinetisk friktionskoefficient?
Kinetisk friktionskoefficient er en enhedsløs variabel baseret på materialegenskaber, der bruges til at beregne kraften for glidefriktion. Det gælder for den klassiske mekanik af stive genstande. At multiplicere kinetisk friktionskoefficient med den normale kraft på et objekt giver den kinetiske friktionskraft. Kinetisk friktion afhænger derfor kun af materialegenskaber og den normale kraft på et objekt.
Det er vigtigt at bemærke, at kinetisk friktionskoefficient er et koncept af klassisk mekanik og en del af en teori, der er produceret fra eksperimentelle observationer. Klassisk mekanik blev stort set udviklet af den britiske fysiker Isaac Newton og hans samtidige i det 17. århundrede. Emnet handler om interaktion mellem store objekter, der bevæger sig i relativt lave hastigheder. Især gælder den klassiske mekanik for stive faste stoffer til denne koefficient. Denne underdisciplin i klassisk mekanik kan beskrive friktionen, der skyldes to faste stoffer, der glider mod hinanden, og den ignorerer kræfter, der er produceret af enhver væske.
Inden for dette domæne kan kinetisk friktionskoefficient give meget nøjagtige forudsigelser. Hvis der skal overvejes væsker, skal fluidmekanikens felt introduceres. Hvis de involverede skalaer er ekstremt små, kan kvantemekanik løse de tilknyttede komplikationer.
Kraften produceret ved kinetisk friktion er lig med produktet af to variabler. Den første er kinetisk friktionskoefficient, og den anden er den normale kraft. En normal kraft er den kraft, der leveres af et objekts overflade for at forhindre en anden genstand i at bevæge sig gennem den. I tilfælde af tyngdekraft er det den lodrette kraft fra jorden, der forhindrer genstande i at falde længere nede. Kraften er altid lig med tyngdekraften af et objekt, der er i kontakt med jorden; derfor kan et objekt forblive i hvile, fordi tyngdekraften nøjagtigt annulleres af den normale kraft.
Formlen til kinetisk friktion inkluderer ikke objektets hastighed eller størrelse. Dette betyder, at friktionskraften på et glidende objekt er uafhængig af, hvor hurtigt den bevæger sig. Friktionskraften på en kasse vil være den samme, uanset om den glider en kilometer eller kilometer i timen eller to. På lignende måde afhænger kraften ikke af et objekts område i kontakt med jorden. Det vil være det samme, om en kasse er flad og bred eller høj og tynd.
Selve kinetisk friktionskoefficient er en empirisk egenskab for de involverede materialer. Dette betyder, at det kun er et spørgsmål, hvilke materialer der udgør de to kontaktflader. Desuden er sådanne koefficienter afledt af eksperiment snarere end teori. Den kinetiske friktionskoefficient er typisk betegnet med det græske bogstav mu med underskrift k .
Givet identiske materialer afhænger kraften fra kinetisk friktion kun af den normale kraft, der påføres et objekt. I tilfælde af tyngdekraft på jordoverfladen afhænger kraften kun af et objekts masse. Tyngre genstande har forholdsmæssigt mere glidende friktion end lettere genstande.