Les surfaces exercent une force de friction qui résiste aux mouvements de glissement, et vous devez calculer la taille de cette force dans le cadre de nombreux problèmes de physique. La quantité de frottement dépend principalement de la «force normale» que les surfaces exercent sur les objets qui les reposent, ainsi que des caractéristiques de la surface spécifique que vous envisagez. Dans la plupart des cas, vous pouvez utiliser la formule F TL; DR (Trop long; n'a pas lu) Calculez la force de frottement à l'aide de la formule: < em> F Où N F Où m La friction décrit la force entre deux surfaces lorsque vous essayez de vous déplacer l'une sur l'autre. La force résiste au mouvement et, dans la plupart des cas, la force agit dans la direction opposée au mouvement. Au niveau moléculaire, lorsque vous appuyez deux surfaces ensemble, des imperfections mineures dans chaque surface peuvent se verrouiller et il peut y avoir des forces attractives entre les molécules d'un matériau et de l'autre. Ces facteurs font qu'il est plus difficile de les dépasser les uns des autres. Cependant, vous ne travaillez pas à ce niveau lorsque vous calculez la force de friction. Pour les situations quotidiennes, les physiciens regroupent tous ces facteurs dans le "coefficient" μ La force "normale" décrit la force que la surface sur laquelle un objet repose (ou est pressé) exerce sur l'objet. Pour un objet immobile sur une surface plane, la force doit s’opposer exactement à la force due à la gravité, sinon l’objet se déplacerait, selon les lois du mouvement de Newton. La force «normale» ( N Elle agit toujours perpendiculairement à la surface. Cela signifie que sur une surface inclinée, la force normale pointerait toujours directement loin de la surface, tandis que la force de gravité pointerait directement vers le bas. La force normale peut être simplement décrite dans la plupart des cas par: N Ici, m Pour les surfaces inclinées, la force de la force normale est réduite plus la surface est inclinée, donc la formule devient: N Avec θ Pour un exemple de calcul simple, considérons une surface plane avec un bloc de bois de 2 kg assis dessus. La force normale pointe directement vers le haut (pour supporter le poids du bloc), et vous calculez: N Le coefficient dépend de l'objet et de la situation spécifique avec laquelle vous travaillez. Si l'objet ne se déplace pas déjà sur la surface, vous utilisez le coefficient de frottement statique μ Généralement, le coefficient de friction de glissement est plus petit que le coefficient de friction statique. En d'autres termes, il est plus facile de faire glisser quelque chose qui est déjà en train de glisser que de faire glisser quelque chose qui est encore. Les matériaux que vous envisagez affectent également le coefficient. Par exemple, si le bloc de bois précédent était sur une surface en brique, le coefficient serait de 0,6, mais pour le bois propre, il peut aller de 0,25 à 0,5. Pour la glace sur glace, le coefficient statique est de 0,1. Encore une fois, le coefficient de glissement le réduit encore plus, à 0,03 pour la glace sur la glace et 0,2 pour le bois sur le bois. Recherchez ceux-ci pour votre surface à l'aide d'un tableau en ligne (voir Ressources). La formule pour la force des états de frottement: F Pour l'exemple, considérons un bloc de bois d'une masse de 2 kg sur une table en bois, poussé à l'arrêt. Dans ce cas, vous utilisez le coefficient statique, avec μ F N'oubliez pas que le frottement ne fournit qu'une force pour résister au mouvement, donc si vous commencez à le pousser doucement et obtenez plus ferme, la force de frottement augmentera jusqu'à une valeur maximale, ce que vous venez de calculer. Les physiciens écrivent parfois F Une fois le bloc en mouvement, vous utilisez μ F \u003d 0,2 × 19,6 N \u003d 3,92 N
\u003d μN
pour calculer le frottement, avec N
pour la force "normale" et " μ
»intégrant les caractéristiques de la surface.
\u003d μN
est la force normale et μ
est le coefficient de frottement de vos matériaux, qu'ils soient immobiles ou en mouvement. La force normale est égale au poids de l'objet, cela peut donc aussi s'écrire:
\u003d μmg
est la masse de l'objet et g
est l'accélération due à la gravité. La friction agit pour s'opposer au mouvement de l'objet.
Qu'est-ce que la friction?
.
Calcul de la force de friction
) est le nom de la force qui fait cela.
\u003d mg
représente la masse de l'objet, et g
représente l'accélération due à la gravité, qui est de 9,8 mètres par seconde par seconde (m /s 2), ou netwons par kilogramme (N /kg). Cela correspond simplement au «poids» de l'objet.
\u003d mg
cos ( θ)
pour l'angle auquel la surface est inclinée.
\u003d 2 kg × 9,8 N /kg \u003d 19.6 N
statique, mais s'il se déplace, vous utilisez le coefficient de frottement glissant < em> μ
slide.
\u003d μN
statique \u003d 0,25 à 0,5 pour le bois. En prenant μ
statique \u003d 0,5 pour maximiser l'effet potentiel de la friction, et en se souvenant du N
\u003d 19,6 N plus tôt, la force est:
\u003d 0,5 × 19,6 N \u003d 9,8 N
max pour clarifier ce point.
slide \u003d 0.2, dans ce cas:
slide
\u003d μ
diapositive N
