Jaki jest współczynnik tarcia statycznego?
Współczynnik tarcia statycznego jest liczbą, która jest określana na podstawie sił statycznych dwóch obiektów, na które zwykle mają wpływ siły elektromagnetyczne określone przez materiały, z których wykonane są obiekty. Jest to wartość stosowana w układach statycznych, w których dwa lub więcej obiektów spoczywa razem, i reprezentuje siłę, która będzie wymagana, aby jeden z obiektów zaczął się poruszać. Współczynnik tarcia statycznego jest zazwyczaj symbolizowany za pomocą greckiej litery „mu” i jest różny w zależności od materiałów, z których mogą być wykonane przedmioty.
Współczynnik tarcia statycznego, zwany także współczynnikiem tarcia statycznego lub współczynnikiem tarcia statycznego, jest wartością liczbową, którą można określić dla obiektów z różnych materiałów. Zasadniczo jest to stosunek określony przez ustalenie siły potrzebnej do wywołania ruchu lub poślizgu między dwoma przedmiotami oraz normalnej siły wywieranej między dwoma przedmiotami. Siła potrzebna do rozpoczęcia ruchu, podzielona przez siłę normalną, wytworzy wartość liczbową, która jest współczynnikiem tarcia statycznego dla tych obiektów lub materiałów, z których są wykonane. W układzie w spoczynku, takim jak drewniany klocek leżący na drewnianej desce, normalna siła jest równa sile grawitacji i uniemożliwia blokowi dostanie się na deskę.
Im niższy współczynnik tarcia statycznego dotyczy pary obiektów i materiałów, z których są wykonane, tym bardziej śliskie są te powierzchnie razem i łatwiej jest rozpocząć ruch między powierzchniami. Na przykład drewniany klocek na drewnianej desce ma współczynnik tarcia statycznego wynoszący między 0,25 a 0,5, który jest dość niski. Teflon, jeden z najbardziej śliskich dostępnych materiałów, ma współczynnik tarcia statycznego z większością innych materiałów wynoszący około 0,04.
Kauczuk na suchym betonie ma statyczny współczynnik tarcia wynoszący około 1,0, co pozwala oponom samochodu przykleić się do drogi i zatrzymać samochód. Ponieważ jeden koniec wspomnianej wcześniej drewnianej deski zostanie nieznacznie podniesiony, tworząc nachylenie, drewniany blok początkowo pozostanie w spoczynku, a system pozostanie statyczny. Jest tak, ponieważ siła ciągnąca drewniany klocek w dół zbocza nie jest jeszcze wystarczająca do pokonania tarcia statycznego między dwiema drewnianymi powierzchniami.
Jednak pod pewnym kątem siła grawitacji jest wystarczająco duża, aby pokonać siłę tarcia między dwoma przedmiotami, a drewniany blok zaczyna zsuwać się po desce. Siła grawitacyjna potrzebna do przesunięcia drewnianego bloku na desce musi być większa niż współczynnik tarcia statycznego pomnożony przez masę bloku pomnożoną przez siłę normalną. Kiedy obiekt nie jest pod kątem, siła normalna jest równa sile grawitacyjnej lub ciężaru obiektu, ale wraz ze wzrostem kąta siła normalna jest zmniejszana i pod odpowiednim kątem, nie jest już wystarczająco duża, aby utrzymać układ w spoczynku . W tym momencie rozpoczyna się ruch, a siła tarcia staje się tarciem kinetycznym, a nie tarciem statycznym.