תוֹכֶן
ככוח המתנגד לתנועה, החיכוך תמיד מפחית את ההאצה. חיכוך מתרחש בין אינטראקציה של אובייקט נגד משטח. עוצמתו תלויה במאפיינים של פני השטח וגם של האובייקט, והאם האובייקט נע או לא. חיכוך יכול להיות תוצאה של אינטראקציה בין שני עצמים מוצקים, אבל זה לא חייב להיות. גרירת אוויר היא סוג של כוח חיכוך, ואפשר אפילו להתייחס לאינטראקציה של גוף מוצק שנע על פני מים או דרךם כאל אינטראקציה בחיכוך.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
כוח החיכוך תלוי במסה של חפץ בתוספת מקדם החיכוך הזזה בין העצם למשטח עליו הוא מחליק. הפחית כוח זה מהכוח המופעל כדי למצוא את האצת האובייקט. הנוסחה היא תאוצה (א) שווה לחיכוך (F) חלקי המסה שלה (m) או a = F ÷ m לפי החוק השני של ניוטון.
כיצד לחשב את כוח החיכוך
כוח הוא כמות וקטורית, כלומר עליכם לקחת בחשבון את הכיוון בו הוא פועל. ישנם שני סוגים עיקריים של כוחות חיכוך: הכוח הסטטי (Fרחוב) וכוח הזזה (Fsl). למרות שהם פועלים בכיוון ההפוך לזה בו חפץ נע, הכוח הנורמלי (Fנ) מייצר כוחות אלו הפועלים בניצב לכיוון התנועה. ונ שווה למשקל העצם בתוספת כל משקולות נוספות. לדוגמה, אם אתה לוחץ על גוש עץ על השולחן, אתה מגביר את הכוח הרגיל, וכך הוא מגביר את כוח החיכוך.
חיכוך סטטי וגם החלקה תלויים במאפייני הגוף הנע והמשטח שלאורכו הוא נע. מאפיינים אלה כמתים במקדמי הסטטי (μרחוב) והחלקה (μsl) חיכוך. מקדמים אלה הם חסרי ממדים וטבלאו עבור פריטים ומשטחים נפוצים רבים. ברגע שתמצא את זה שחל במצבך, אתה מחשיב את כוחות החיכוך באמצעות משוואות אלה:
ורחוב = µרחוב × Fנ
וsl = µsl × Fנ
חישוב האצה
החוק השני של ניוטון אומר שהתאוצה של עצם (א) היא פרופורציונאלית לכוח (F) המופעל עליו, וגורם המידתיות הוא מסת האובייקטים (m). במילים אחרות, F = ma. אם אתה מעוניין בתאוצה, סדר מחדש את המשוואה כדי לקרוא a = F ÷ m.
כוח הוא כמות וקטורית, כלומר עליכם לקחת בחשבון את הכיוון בו הוא פועל. ישנם שני סוגים עיקריים של כוחות חיכוך: הכוח הסטטי (Fרחוב) וכוח הזזה (Fsl). למרות שהם פועלים בכיוון ההפוך לזה בו חפץ נע, הכוח הנורמלי (Fנ) מייצר כוחות אלו הפועלים בניצב לכיוון התנועה. ונ שווה למשקל העצם בתוספת כל משקולות נוספות. לדוגמה, אם אתה לוחץ על גוש עץ על השולחן, אתה מגביר את הכוח הרגיל, וכך הוא מגביר את כוח החיכוך.
הכוח הכולל (F) על עצם הנתון לחיכוך שווה לסכום הכוח המופעל (Fאפליקציה) וכוח החיכוך (וfr). אך מכיוון שכוח החיכוך מתנגד לתנועה, השליליות שלו יחסית לכוח קדימה, כך F = Fאפליקציה - וfr. כוח החיכוך הוא תוצר של מקדם החיכוך והכוח הנורמלי, אשר בהיעדר כוחות נוספים כלפי מטה, הוא משקל האובייקט. משקל (w) מוגדר כמסה (m) של אובייקט כפול כוח הכובד (g): Fנ = w = מ"ג.
אתה מוכן כעת לחשב את ההאצה של אובייקט מסה (m) בכפוף לכוח מיושם Fאפליקציה וכוח חיכוך. מכיוון שהאובייקט נע, אתה משתמש במקדם החיכוך להחלפה כדי להשיג תוצאה זו:
a = (פאפליקציה - µsl × מ"ג) ÷ מ