สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคืออะไร?

สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคือจำนวนที่กำหนดจากแรงสถิตของวัตถุสองชนิดซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับอิทธิพลจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำหนดโดยวัสดุที่ทำจากวัตถุ เป็นค่าที่ใช้ในระบบสแตติกซึ่งมีวัตถุสองชิ้นหรือมากกว่าอยู่ด้วยกันและแสดงถึงการบ่งบอกถึงแรงที่ต้องใช้เพื่อทำให้วัตถุใดวัตถุหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตนั้นมักจะเป็นสัญลักษณ์โดยใช้ตัวอักษรกรีก“ mu” และแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุที่วัตถุอาจทำจาก

เรียกอีกอย่างว่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตหรือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตเป็นค่าตัวเลขที่สามารถกำหนดได้สำหรับวัตถุที่ประกอบด้วยวัสดุต่าง ๆ โดยทั่วไปแล้วจะเป็นอัตราส่วนที่กำหนดโดยการสร้างแรงที่ต้องการในการสร้างการเคลื่อนไหวหรือการเลื่อนระหว่างวัตถุสองชิ้นและแรงปกติที่กระทำระหว่างวัตถุทั้งสอง แรงที่ต้องใช้ในการเริ่มเคลื่อนที่เมื่อหารด้วยแรงปกติจะสร้างค่าตัวเลขซึ่งเป็นค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตสำหรับวัตถุเหล่านั้นหรือวัสดุที่ทำ ในระบบที่พักผ่อนเช่นบล็อกไม้ที่วางอยู่บนกระดานไม้แรงปกติเท่ากับแรงโน้มถ่วงและป้องกันไม่ให้บล็อกเข้าสู่กระดาน

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตที่ต่ำกว่านั้นสำหรับวัตถุและวัสดุที่ทำขึ้นพื้นผิวที่ลื่นเหล่านี้จะอยู่รวมกันมากขึ้นและจะทำให้การเคลื่อนไหวเริ่มขึ้นระหว่างพื้นผิวได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่นบล็อกของไม้ที่อยู่ด้านบนของกระดานไม้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบคงที่อยู่ระหว่าง 0.25 และ 0.5 ซึ่งค่อนข้างต่ำ เทฟลอนซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่ลื่นที่สุดที่มีอยู่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตกับวัสดุอื่น ๆ ส่วนใหญ่ประมาณ 0.04

ยางบนคอนกรีตแห้งมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตประมาณ 1.0 ซึ่งจะทำให้ยางในรถติดบนถนนและทำให้รถหยุด เมื่อปลายด้านหนึ่งของกระดานไม้ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ถูกยกขึ้นเล็กน้อยการสร้างความลาดชันบล็อกไม้จะเริ่มคงอยู่ในขั้นต้นและระบบยังคงนิ่ง นี่เป็นเพราะแรงดึงบล็อกไม้ลงความลาดชันยังไม่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานสถิตระหว่างพื้นผิวไม้ทั้งสอง

อย่างไรก็ตามในมุมหนึ่งแรงโน้มถ่วงก็มากพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างวัตถุทั้งสองและบล็อกไม้เริ่มเลื่อนลงมาบนกระดาน แรงโน้มถ่วงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายบล็อกไม้บนกระดานจะต้องมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคูณด้วยมวลของบล็อกคูณด้วยแรงปกติ เมื่อวัตถุไม่ได้อยู่ในมุมแรงปกติเท่ากับแรงโน้มถ่วงหรือน้ำหนักของวัตถุ แต่เมื่อมุมเพิ่มแรงปกติจะลดลงและในมุมที่เหมาะสมไม่ดีพอที่จะทำให้ระบบคงที่ . ณ จุดนั้นการเคลื่อนที่เริ่มต้นและแรงเสียดทานกลายเป็นแรงเสียดทานจลน์มากกว่าแรงเสียดทานสถิต