كيفية حساب التسارع مع الاحتكاك

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• كيفية حساب قوة الاحتكاك
• حساب التسارع

كقوة تعارض الحركة ، يقلل الاحتكاك دائمًا من التسارع. يحدث الاحتكاك بين تفاعل كائن ما مع سطح ما. يعتمد حجمها على خصائص كل من السطح والكائن ، وما إذا كان الكائن يتحرك أم لا. قد يكون الاحتكاك نتيجة للتفاعل بين كائنين صلبين ، ولكن لا يجب أن يكون. سحب الهواء هو نوع من القوة الاحتكاكية ، ويمكنك حتى معالجة تفاعل الجسم الصلب الذي يتحرك في الماء أو عبره كتفاعل احتكاكي.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

تعتمد قوة الاحتكاك على كتلة الجسم بالإضافة إلى معامل انزلاق الاحتكاك بين الكائن والسطح الذي ينزلق عليه. اطرح هذه القوة من القوة المطبقة للعثور على تسارع الكائن. الصيغة تسارع (أ) يساوي الاحتكاك (F) مقسومًا على كتلته (م) أو a = F ÷ m وفقا للقانون نيوتن الثاني.

كيفية حساب قوة الاحتكاك

القوة هي كمية متجهة ، مما يعني أنه يجب عليك التفكير في الاتجاه الذي تعمل فيه. يوجد نوعان رئيسيان من قوى الاحتكاك: القوة الساكنة (F_شارع) والقوة المنزلقة (F_SL). على الرغم من أنها تعمل في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم ، فإن القوة الطبيعية (F_N) تنتج هذه القوى التي تعمل بشكل عمودي على اتجاه الحركة. F_N يساوي وزن الكائن بالإضافة إلى أي أوزان إضافية. على سبيل المثال ، إذا قمت بالضغط لأسفل على كتلة من الخشب على طاولة ، فأنت تزيد القوة الطبيعية ، وبالتالي تزيد من قوة الاحتكاك.

كلا الاحتكاك الساكن والانزلاق يعتمد على خصائص الجسم المتحرك والسطح الذي يتحرك على طوله. يتم قياس هذه الخصائص في معاملات الاستاتيك (µ_شارع) وانزلاق (µ_SLالاحتكاك. هذه المعاملات هي أبعاد وقد تم جدولة للعديد من العناصر والأسطح المشتركة. بمجرد العثور على واحد الذي ينطبق في موقفك ، يمكنك حساب القوى الاحتكاكية باستخدام هذه المعادلات:

F_شارع = µ_شارع × ف_N

F_SL = µ_SL × ف_N

حساب التسارع

ينص قانون نيوتن الثاني على أن تسارع الكائن (أ) يتناسب مع القوة (F) المطبقة عليه ، وعامل التناسب هو كتلة الأجسام (م). بمعنى آخر ، F = ma. إذا كنت مهتمًا بالتسارع ، فأعد ترتيب المعادلة لقراءة = F ÷ m.

القوة هي كمية متجهة ، مما يعني أنه يجب عليك التفكير في الاتجاه الذي تعمل فيه. يوجد نوعان رئيسيان من قوى الاحتكاك: القوة الساكنة (F_شارع) والقوة المنزلقة (F_SL). على الرغم من أنها تعمل في الاتجاه المعاكس للاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم ، فإن القوة الطبيعية (F_N) تنتج هذه القوى التي تعمل بشكل عمودي على اتجاه الحركة. F_N يساوي وزن الكائن بالإضافة إلى أي أوزان إضافية. على سبيل المثال ، إذا قمت بالضغط لأسفل على كتلة من الخشب على طاولة ، فأنت تزيد القوة الطبيعية ، وبالتالي تزيد من قوة الاحتكاك.

إجمالي القوة (F) على كائن قابل للاحتكاك يساوي مجموع القوة المطبقة (F_تطبيق) وقوة الاحتكاك (F_الاب). لكن بما أن القوة الاحتكاكية تعارض الحركة ، فإن سلبيتها بالنسبة للقوة الأمامية ، لذلك F = F_تطبيق - F_الاب. قوة الاحتكاك هي نتاج معامل الاحتكاك والقوة الطبيعية ، والتي في حالة عدم وجود قوى هبوطية إضافية، هو وزن الكائن. يتم تعريف الوزن (w) على أنه الكتلة (م) للكائن تضاعف قوة الجاذبية (g): F_N = ث = ملغ.

أنت الآن جاهز لحساب تسارع كائن الكتلة (م) الخاضع للقوة المطبقة واو_تطبيق وقوة الاحتكاك. بما أن الكائن يتحرك ، فأنت تستخدم معامل الاحتكاك المنزلق للحصول على هذه النتيجة:

أ = (واو)_تطبيق - µ_SL × ملغ) ÷ م