Stiger & statisk friksjon

Stiger & statisk friksjon


Omtrent hver student som har tatt et kurs i fysikk har måttet løse et problem om en stige lent mot en vegg. Hvis en person klatrer stigen, problemet spør, på hvilket punkt vil stige skli ned veggen?

variabler

Dette problemet angår en rekke variabler. Det er lengden på stigen, hvor høyt den kommer i kontakt med veggen og den vinkel ved hvilken den bøyer seg. Enkel trigonometri kan gi enten vinkelen eller høyden på kontaktpunkt. I tillegg stigen og klatrer har begge vekt. Endelig er det to koeffisienter for statisk friksjon: en mellom stigen og bakken, og en annen mellom stigen og veggen. Dette problemet går ut ofte at veggen er friksjonsfri.

Krefter

Når den horisontale kraften som følge av den vekten overstiger den horisontale kraft av statisk friksjon begynner stige å gli. Den vertikale komponenten av krefter forblir balansert.

Equation

Kombinasjonen av ligningene for kraft og friksjon koker ned til u = x / (d tan a), hvor "u" er koeffisienten for statisk friksjon, "x" er høyden av midtpunktet til massen av klatreren og stigen, " d "er høyden av stigen og" tan a "er tangens til vinkelen av stigen i forhold til bakken. Legg merke til at vekten kansellerer ut i denne varianten av problemet.