Hvordan beregne Kinetic Coefficient

Den kinetiske friksjonskoeffisient og den statiske friksjonskoeffisienten er to parametere som brukes til å bestemme hvor mye kraft friksjon utøver på et legeme. Som omtalt i Feynman-tallet "Forelesninger om Physics", en tabell over slike koeffisienter kan være upålitelige, spesielt den statiske koeffisient. Som et tankeeksperiment, forestille seg to overflater av metall gjort så glatt at når overflatene er i kontakt, metallatomene i hver overflate "tror" atomene i den andre overflaten er bare en del av det samme metall gitteret. Bindingen mellom overflater vil derfor være like sterk som mellom atomene dypt innenfor hvert gitter. Derfor er kinetiske friksjonskoeffisient foretrukket som mer pålitelig enn statiske koeffisienter. Kinetic koeffisientene likevel fortsatt en funksjon av overflatejevnhet; Derfor bør du bruke tabeller av slike koeffisienter med forsiktighet.

Bruksanvisning

1 Begynn å bestemme den kinetiske friksjonskoeffisient for en blokk ved å feste en linje forbundet med en vekt.

2 Drapere linje over et trinsehjul på kanten av et bord slik at linjen er horisontalt mellom blokken og hjulet, for å unngå vertikale krefter på blokken fra å kaste av friksjonsmåling.

3 Mark to steder på overflaten blokken hviler på, fortrinnsvis en lett målbar avstand fra hverandre, som en tiendedel av en meter.

4 Plasser blokken en tomme eller så lenger bort fra skivene enn begge merkene, siden du vil at blokken for å overvinne den innledende statisk friksjon etter når det treffer strekningen mellom de to merkene.

5 La blokka går, dratt av vekten hengende på skivene. Hvor lenge glideblokken tar mellom passerer de to merkene.

6 Veie skyve blokken i kilo. Veie henger vekt i kilo.

7 Bestem kreftene som virker på begge organer til å komme opp med en kraft ligningen F = ma (fra Newtons andre lov) for hver av de to bevegelige massene.

Formelen for glideblokken, med masse M_1 og påvirkes av en kraft på kinetisk friksjon betegnet F_f, er F = ma = M_1 xa = T - F_f, hvor T er spenningen i strengen å binde de to bevegelige legemer sammen. Formelen for den fallende vekten er F = ma = m_2 xa = m_2 xg - T. Merk at akselerasjonen a er den samme for begge organer, ettersom de akselerere sammen som en bundet legeme. Du har nå to ligninger i tre ukjente. Heldigvis du løst for en av de ukjente (akselerasjon) empirisk.

8 Beregn akselerasjonen, en, fra den berømte ligning for konstant akselerasjon x = 0,5 xaxt ^ 2. Angi tiden det tok for å skyve blokken til å passere de to merkene for t. Angi avstanden mellom merkene for x.

9 Løs for spenning T ved å plugge inn i ligningen m_2 xa = m_2 XG - T. Du vet også m_2 i kilo. g er gravitasjonsakselerasjonen, 9,80 m / sek ^ 2.

10 Løs for friksjonskraften Ff i ligningen T - Ff = M_1 x en. Løse for den kinetiske friksjonskoeffisient? ved hjelp av formelen Ff = M_1 xgx?. ? er dimensjonsløs.