정적 마찰이란 무엇입니까?
정적 마찰은 객체가 처음에 휴식을 취할 때 두 객체의 움직임에 저항하는 힘입니다. 간단한 예는 경사로에 앉아있는 나무 블록입니다. 블록을 경사로 아래로 미끄러 뜨리기 위해 힘을 적용해야합니다. 또 다른 용어 인 운동 마찰은 이미 서로에 대항하여 움직이는 물체에 반대하는 힘에 적용됩니다. 이러한 힘의 강도는 계산 될 수 있으며 마찰 계수로 알려져 있습니다. 실제 상황에서, 정적 마찰 계수는 거의 항상 동역학에 대한 것보다 거의 더 크지 만, 신중하게 제어 된 실험에서는 물체의 표면이 완전히 청소 된 경우, 둘은 일반적으로 동일합니다.
일반적으로 표면에 물체에 적용되는 힘이 증가함에 따라 정적 마찰력은 초기에 일치하지 않습니다. 그러나 특정 지점이 지나면 물체가 움직이기 시작 하고이 시점에서 마찰력 W물체를 계속 움직이기 위해 더 적은 힘이 필요합니다. 예를 들어, 마찰력은 최대 50 개의 뉴턴의 적용된 힘과 일치 할 수 있습니다 (Newtons (N)에서 힘이 측정됩니다. 그러나 그 후 40 N으로 떨어질 수 있습니다. 따라서 50 N 이상의 힘은 물체를 움직이기 위해 필요하지만 그 후 40 N 이상은 충분합니다.
. .계수 계산
정적 마찰 계수는 모든 고체 재료 또는 한 쌍의 재료에 대해 계산할 수 있습니다. 따라서 계수 값은 목재의 목재, 강철 또는 강철의 강철에 나무에 적용될 수 있습니다. 한 쌍의 재료 값을 계산하는 한 가지 방법은 한 재료의 블록을 다른 재료로 만들어내는 것입니다. 단일 재료의 경우 블록과 램프는 동일한 물질로 만들어집니다. 블록이 미끄러질 때까지 경사로의 경사가 점차 증가합니다. 이런 일이 일어나는 각도는 우리 일 수 있습니다정적 마찰 계수를 계산하기 위해 ED.
공식과 방정식에 사용될 때 계수는 그리스 문자 Mu 인 Symbol μ를 제공합니다. 첨자는 일반적으로 두 가지를 구별하기 위해 사용됩니다. μ s 는 정적 마찰을 나타내고, μ
마찰에 영향을 미치는 요인
여러 가지 요인이 정적 마찰에 기여하지만 일반적으로 가장 중요한 것은 표면의 거칠기입니다. 부드럽게하더라도 다릅니다재료는 표면의 미세한 세부 사항에 따라 다릅니다. 실용적으로, 표면은 완전히 매끄럽지 않지만 일부는 다른 것보다 더 큰 불규칙성을 가질 것입니다. 예를 들어, 실크 시트는 마찰을 덜 생성하는 매우 부드러운 질감을 가지며 마른 아스팔트 도로는 거칠어 움직임에 더 많은 저항을 일으킨다. 다른 요인에는 정전기 인력과 표면 사이에 형성 될 수있는 약한 화학 결합의 유형이 있습니다.
예
많은 사람들은 정적 마찰에 익숙합니다. 예를 들어, 누군가가 테이블을 가로 질러 책을 미끄러 뜨릴 때 작동합니다. 처음에, 책을 움직이게하기 위해 소량의 힘을 가해야하지만, 일단 움직이면 운동 마찰이 시작되며,이를 움직이기위한 노력이 줄어 듭니다. 필요한 힘의 양은 상황에 따라 다를 수 있습니다. 예를 들어, 책에 도서관 표지가 있고 축축한 경우젖은 책은 더 많은 힘을 움직여야하며, 새로운 페이퍼 백 책은 광대 한 표면이있는 마른 나무 테이블을 가로 질러 매우 쉽게 미끄러질 수 있습니다.
정적 및 운동 마찰 계수의 표는 많은 공통 재료 및 그 조합에 대해 사용할 수 있습니다. 더 높은 값은 더 큰 마찰을 나타내므로, 모션을 유발하기 위해 더 많은 힘을 적용해야합니다. 예를 들어, 알루미늄의 알루미늄의 μ s 는 1.05 - 1.35이며, 이는 매우 높으며 PTFE의 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE)의 값은 0.04로 극히 낮고 매우 미끄러 워집니다. 타이어와지면 사이의 의도적 인 마찰로 인해 정지 된 차를 움직이기가 어렵습니다. 이것은 운전자가 더 많은 제어를 가능하게하고 자동차를 미끄러질 가능성이 줄어 듭니다.
제동 거리 계산
정적 마찰의 적용의 한 예는 주어진 속도 및 특정 조건에서 자동차의 파손 거리를 계산하는 것입니다. 정상적인 상황에서NCE는 타이어가 도로를 켜면 운동성이 아닌 정적 인 마찰이 적용됩니다. 마른 도로에서 마른 타이어의 μ s 는 약 1.00 인 반면, 젖은 도로에서 습한 타이어의 값은 0.2에 불과합니다. 이는 습한 조건에서 파손 거리는 5 배 더 커질 것임을 의미합니다. 건조한 조건에서는 시간당 31 마일 (50kph)으로 이동하는 자동차의 제동 거리는 33 피트 (10 미터)를 가지며 습한 조건에서는 제동 거리는 164 피트 (50 미터)입니다. 타이어가 표면을 따라 굴리는 대신 미끄러질 때 - 얼음 조건에서도 마찬가지로 중요한 동역학 마찰입니다.