✅Як визначити коефіцієнт тертя ковзання?

Якщо брусок тягнути за допомогою динамометра з постійною швидкістю, то динамометр показує модуль сили тертя ковзання (Fтр). Тут сила пружності пружини динамометра врівноважує силу тертя ковзання.

З іншого боку, сила тертя ковзання залежить від сили нормальної реакції опори (N), яка виникає в наслідок дії ваги тіла. Чим вага більше, тим більше сила нормальної реакції. І чим більше сила нормальної реакції, тим більше сила тертя. Між цими силами існує пряма пропорційна залежність, яку можна виразити формулою:

Fтр = μN

Тут μ – це коефіцієнт тертя. Він показує, як саме сила тертя ковзання залежить від сили нормальної реакції (або, можна сказати, від ваги тіла), яку частку від неї становить.

Коефіцієнт тертя – безрозмірна величина.

Для різних пар поверхонь μ має різне значення.

Так, наприклад, дерев’яні предмети труться одна об одну з коефіцієнтом від 0,2 до 0,5 (залежно від виду дерев’яних поверхонь). Це означає, що якщо сила нормальної реакції опори 1 Н, то при русі сила тертя ковзання може скласти значення, що лежить в проміжку від 0,2 Н до 0,5 Н.

З формули Fтр = μN випливає, що знаючи сили тертя і нормальної реакції, можна визначити коефіцієнт тертя для будь-яких поверхонь:

μ = Fтр/N

Сила нормальної реакції опори залежить від ваги тіла. Вона дорівнює йому по модулю, але протилежна за напрямком. Вагу тіла (P) можна обчислити, знаючи масу тіла. Таким чином, якщо не враховувати векторність величин, можна записати, що N = P = mg. Тоді коефіцієнт тертя знаходиться за формулою:

μ = Fтр/(mg)

Наприклад, якщо відомо, що сила тертя тіла масою 5 кг, що рухається по поверхні, дорівнює 12 Н, то можна знайти коефіцієнт тертя:

μ = 12 Н/(5 кг ∙ 9,8 Н/кг) = 12 Н/49 Н ≈ 0,245.

Посилання на основну публікацію