Comment calculer le coefficient Kinetic

July 28

Le coefficient de friction cinétique et le coefficient de frottement statique sont deux paramètres utilisés pour déterminer la quantité de force de frottement exercée sur un corps. Tel que discuté dans de Feynman "les conférences sur la physique," une table de ces coefficients peut être peu fiable, en particulier le coefficient statique. Comme une expérience de pensée, imaginez deux surfaces de métal fait si lisse que lorsque les surfaces sont en contact, les atomes de métal dans chaque surface "pensent" les atomes dans l'autre surface ne sont qu'une partie du même réseau métallique. La liaison entre les surfaces serait donc aussi fort que entre les atomes de profondeur au sein de chaque réseau. Par conséquent, les coefficients cinétiques de friction sont préférés comme plus fiables que les coefficients statiques. coefficients cinétiques sont néanmoins encore une fonction de lissage de surface; par conséquent, vous devez utiliser des tables de ces coefficients avec prudence.

Instructions

1 Commencer la détermination du coefficient de friction cinétique pour un bloc en fixant une ligne connectée à un poids.

2 Drapé la ligne sur une roue de poulie au bord d'une table telle que la ligne est horizontale entre le bloc et la roue, pour éviter des forces verticales sur le bloc de jeter au large de la mesure du frottement.

3 Mark deux endroits sur la surface du bloc repose sur, de préférence une distance facilement mesurable à part, comme un dixième de mètre.

4 Placez le bloc d'un pouce ou plus loin de la poulie que les deux marques, puisque vous voulez que le bloc pour surmonter le frottement statique initial au moment où il frappe le tronçon entre les deux marques.

5 Laissez le bloc aller, traîné par le poids accroché à la poulie. Temps combien de temps le bloc coulissant prend entre le passage des deux marques.

6 Peser le bloc coulissant en kilogrammes. Peser le poids suspendu en kilogrammes.

7 Déterminer les forces agissant sur les deux corps pour arriver à une équation de force F = ma (de la deuxième loi de Newton) pour chacune des deux masses en mouvement.

La formule pour le bloc coulissant, avec m_1 de masse et sollicité par une force de frottement cinétique notée F_f, est F = ma = m_1 xa = T - F_f, où T est la tension de la corde liant les deux corps se déplaçant ensemble. La formule pour le poids de goutte est F = ma = m_2 xa = m_2 xg - T. Notez que l'accélération a est la même pour les deux organismes, car ils accélèrent ensemble comme un seul corps lié. Vous avez maintenant deux équations à trois inconnues. Heureusement, vous avez résolu pour l'une des inconnues (accélération) empiriquement.

8 Calculer l'accélération, a, de la célèbre équation d'accélération constante x = 0,5 xaxt ^ 2. Entrez le temps qu'il a fallu pour le bloc coulissant pour passer les deux marques pour t. Entrez la distance entre les marques pour x.

9 Résolvez pour la tension T en se branchant sur l'équation m_2 xa = m_2 xg - T. Vous savez aussi m_2 en kilogrammes. g est l'accélération de la pesanteur, 9,80 m / sec2.

dix Résoudre pour la force de frottement Ff dans l'équation T - Ff = m_1 x a. Résolvez pour le coefficient de friction cinétique? en utilisant la formule Ff = xgx m_1?. ? est sans unité.