Hvordan finne Avstand i fysikk Knowing statisk friksjon

Et hjul ruller over en flate overvinner statisk friksjon. Hvis det ikke kunne, ville hjulet stoppe rulle. Statisk friksjon er avhengig av mange ting som hjulet materiale, aksel friksjon og overflaten rullet på. Det er ikke avhengig av massen av kjøretøyet, men. Kombinasjonen av et par regler for fysikk vil tillate deg å beregne avstanden et objekt, for eksempel hvor langt en bil vil rulle før du kommer til en stopp.

Bruksanvisning

1 Beregne avstanden til objektet vil reise ved en initiell hastighet (v) til den stopper, når hastigheten er null. Den initiale kinetiske energien til gjenstanden er lik 1/2 ganger ganger masse v kvadrerte (1/2

m v ^ 2). Den endelige kinetiske energien til gjenstanden er lik null.

2 Definere arbeid som endringen i den kinetiske energien til et objekt. Objektet går fra en kinetisk energi på 1/2

m v ^ 2 til null, slik at endringen i kinetisk energi lik -1/2 m v ^ 2.

3 Definer friksjonskraften: friksjonskoeffisienten (mu, skrevet som u) ganger massen ganger tyngdeakselerasjonen (g). Fordi den opererer mot den hastighet av objektet, er det negativ; i stenografi -u

m g. Fordi objektet ruller til en stopp, er u statisk friksjon.

4 Definer arbeid som kraft ganger avstand (d). I dette tilfellet er kraften friksjonskraften. Erstatte formelen fra punkt 3 er lik kraft ganger avstanden -u

m g * d.

5 Sjekk verdiene jobber du beregnet i trinn 2 og trinn 4. De vil være identiske.

Arbeid = -1/2

m v ^ 2 = -u m g * d

Du kan redusere denne ligningen ved å multiplisere begge sider av -m.

-1/2 M v ^ 2 = -u m g * d

1/2 v ^ 2 = u g * d

6 Isoler d i ligningen for å finne avstanden objektet ruller.

1/2 v ^ 2 = u g * d

d = (v ^ 2) / 2 u g

Den tyngdeakselerasjonen er konstant: 9,8 m / s ^ 2 i metriske enheter og 32,2 ft / s ^ 2 i britiske enheter.

For å beregne avstand rullet til en stopp, trenger man vet bare statisk friksjon (u) og den innledende hastighet (v).