Ogólna postać II zasady dynamiki Newtona
advertisement
Zjawisko tarcia Tarcie jest to zjawisko fizyczne występujące przy kontakcie dwóch ciał materialnych. Jeżeli na któreś z ciał kontaktujących się podziałamy siłą to pojawia się siła tarcia. r r F T r r F=0 ⇒ T=0 ! r F1 r T 1 F2 T 2 r r F3 T 3 Współczynnikiem tarcia statycznego pomiędzy powierzchniami nazywamy stosunek siły wprawiającej ciało w ruch do siły nacisku ciała na podłoże. r Fs r T r r Fn = G f s - współczynnik tarcia statycznego. fs = Fs Ts = Fn G Fs - siła wprawiająca ciało w ruch. Fn - siła nacisku ciała na powierzchnię. Ts - tarcie statyczne. Współczynnikiem tarcia kinetycznego nazywamy stosunek siły utrzymującej ciało w ruchu do siły nacisku ciała na podłoże. r T r Fu r r Fn = G r V = const F T fk = u = k Fn G Fu - siła utrzymująca ciało w ruchu. Tk - tarcie kinetyczne. f k - współczynnik tarcia kinetycznego Dla każdych dwóch powierzchni trących się siła wprawiająca ciało w ruch jest większa od siły utrzymującej ciało w ruchu, a co za tym: Fs ⟩ Fu ⇒ f s ⟩ f k . f s ∧ f k są wielkościami stabelaryzowanymi i zależą tylko od rodzaju powierzchni trącej się. TARCIE Statyczne Kinetyczne Poślizgowe Toczne f p ⟩ ft 1 Przykład Na płaskiej powierzchni lodu stoją sanki o stalowych płozach i masie 40kg. Z jaka siłą należy na sanki działać w kierunku poziomym aby: a) wprawić sanki w ruch, b) utrzymać sanki w ruchu c) rozpędzać sanki ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem 1,2m/s2? Dane: m = 40kg f s = 0,027 a) T Fs Fn = G = m ⋅ g f k = 0,020 a = 1,2m / s 2 fs = T Fk b) Fs ⇒ Fs = f s ⋅ m ⋅ g = 0,027 ⋅ 40kg ⋅ 10m / s 2 = 10,8 N Fn fk = Fn = G = m ⋅ g c) T Fk Fk ⇒ Fk = f k ⋅ m ⋅ g = 0,02 ⋅ 40kg ⋅ 10m / s 2 = 8 N Fn Fniezr = m ⋅ a Fn = G = m ⋅ g Fc = Fk + Fniezr = 8 N + 40kg ⋅ 1,2m / s 2 = 56 N Odp: a) 10,8N, b) 8N, c) 56N. 2