Wat is de coëfficiënt van kinetische wrijving?

De kinetische wrijvingscoëfficiënt is een eenheidloze variabele op basis van materiaaleigenschappen die worden gebruikt om de glijkracht te berekenen. Het is van toepassing op de klassieke mechanica van stijve objecten. Het vermenigvuldigen van de kinetische wrijvingscoëfficiënt met de normale kracht op een object geeft de kracht van kinetische wrijving. Kinetische wrijving hangt daarom alleen af ​​van materiaaleigenschappen en de normale kracht op een object.

Het is belangrijk op te merken dat de kinetische wrijvingscoëfficiënt een concept is van klassieke mechanica en onderdeel is van een theorie die is voortgekomen uit experimentele waarnemingen. Klassieke mechanica werd grotendeels ontwikkeld door de Britse natuurkundige Isaac Newton en zijn tijdgenoten in de 17e eeuw. Het onderwerp behandelt de interactie van grote objecten die met relatief lage snelheden bewegen. In het bijzonder is de klassieke mechanica van stijve vaste stoffen van toepassing op deze coëfficiënt. Deze subdiscipline van klassieke mechanica kan de wrijving beschrijven die voortvloeit uit twee vaste stoffen die tegen elkaar glijden en negeert de krachten die door vloeistoffen worden geproduceerd.

Binnen dit domein kan de kinetische wrijvingscoëfficiënt zeer nauwkeurige voorspellingen bieden. Als vloeistoffen moeten worden overwogen, moet het veld van vloeistofmechanica worden ingevoerd. Als de betrokken schalen extreem klein zijn, kan de kwantummechanica de bijbehorende complicaties aanpakken.

De kracht geproduceerd door kinetische wrijving is gelijk aan het product van twee variabelen. De eerste is de kinetische wrijvingscoëfficiënt en de tweede is de normale kracht. Een normale kracht is de kracht die wordt geboden door het oppervlak van een object om te voorkomen dat een ander object erdoorheen beweegt. In het geval van zwaartekracht is het de verticale kracht van de grond die voorkomt dat voorwerpen verder naar beneden vallen. De kracht is altijd gelijk aan het zwaartekrachtgewicht van een voorwerp dat in contact staat met de grond; daarom kan een object in rust blijven omdat de zwaartekracht precies wordt opgeheven door de normale kracht.

De formule voor kinetische wrijving bevat geen snelheid of grootte van een object. Dit betekent dat de wrijvingskracht op een glijdend object onafhankelijk is van hoe snel het beweegt. De wrijvingskracht op een doos is hetzelfde, of deze nu met een mijl of kilometer per uur of twee glijdt. Evenzo is de kracht niet afhankelijk van het gebied van een object dat in contact staat met de grond. Het zal hetzelfde zijn of een doos plat en breed of lang en dun is.

De kinetische wrijvingscoëfficiënt zelf is een empirische eigenschap van de betrokken materialen. Dit betekent dat het slechts een kwestie is van welke materialen de twee contactoppervlakken vormen. Bovendien zijn dergelijke coëfficiënten afgeleid van experiment in plaats van theorie. De kinetische wrijvingscoëfficiënt wordt typisch aangegeven door de Griekse letter mu met subscript k .

Gegeven identieke materialen, hangt de kracht van kinetische wrijving alleen af ​​van de normale kracht die op een object wordt uitgeoefend. In het geval van zwaartekracht op het aardoppervlak zal de kracht alleen afhangen van de massa van een object. Zwaardere objecten hebben verhoudingsgewijs meer glijdende wrijving dan lichtere objecten.