كيفية إيجاد معامل الاحتكاك الساكن: تفسيرات مفصلة وأمثلة للمشكلة 


في هذا المنشور ، سنحلل كيفية إيجاد معامل الاحتكاك الساكن والجوانب الأخرى لهذا.  

صيغة إيجاد معامل الاحتكاك الثابت هي [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ latex] 

μs=FsN

حيث [اللاتكس] \ mu _ {s} [/ latex] هو احتكاك ثابت ،  μs

[اللاتكس] F_ {s} [/ اللاتكس] هي قوة الاحتكاك Fs

و [اللاتكس] N [/ اللاتكس] هي القوة الطبيعية N

معامل الاحتكاك غير محدد ويتم التعبير عنه بقياسات القوة (مثل نيوتن أو رطل). 

معامل المقاومة هو نسبة الضغط المقاوم الذي يقيد الحركة عبر عنصرين على اتصال مع التوتر الطبيعي الذي يحرك الصفيحتين على طول. يستخدم الرمز اليوناني [اللاتكس] \ mu [/ latex] μ بشكل عام لتمثيله. 

بالنسبة للمقاومة الساكنة والمقاومة الديناميكية ، يكون لمعامل الاحتكاك مقادير مميزة. يقاوم ضغط الاحتكاك الساكن الضغط المقاوم المطبق على الجسم ، ويبقى الجسم في حالة سكون حتى الوصول إلى ضغط المقاومة الثابت. في المعاوقة الحركية ، تعارض القوة المقاومة حركة الكيان.

يوفر معامل الحركة يبلغ احتكاك الطوب المنزلق على طاولة خشبية نظيفة حوالي 0.5 ، مما يعني أن قوة تساوي نصف حمل الكتل ضرورية فقط للتغلب على المقاومة والحفاظ على تدحرج الطوب بوتيرة ثابتة ، في حين أن معامل المقاومة الثابتة هو حوالي 0.6. أثناء تحرك العنصر ، يتم نقل ضغط المقاومة في الاتجاه المعاكس. 

كيف يمكن إيجاد معامل الاحتكاك الساكن على مستوى مائل؟ 

من نظام مرجعي مع + x عادي إلى التدرج و + y أسفل المنحدر. قسّم قوة الجاذبية إلى جزئين x و y

يجب تطبيق قانون نيوتن الثاني مرتين. نتيجة لذلك ، فإن معامل الاحتكاك الساكن يعادل ميل الدرجة التي تتحرك إليها الكائنات. يعد وضع عنصرين معًا وإمالتهما حتى الشرائح الأولى طريقة بسيطة لتحديد معامل الاحتكاك الساكن. ترتبط الدرجة التي يبدأ عندها أحد العناصر في السقوط على الآخر بالمعامل.  

لا توجد قوة احتكاك عندما تكون الأسطح أفقية. يجب أن تنمو قوة الاحتكاك الساكن من الصفر عندما تميل العناصر برفق لموازنة جزء الجاذبية الذي يعمل جنبًا إلى جنب مع التلامس. 

عندما تكبر الزاوية ، يصل هذا الجزء من الجاذبية أخيرًا إلى أقصى قدر من الاحتكاك الساكن ، وينزلق العنصر العلوي. 

كيف يمكن إيجاد معامل الاحتكاك الساكن من الرسم البياني؟ 

بحساب ميل الرسم البياني بين [اللاتكس] F_ {s} [/ اللاتكس] Fs هذه هي قوة الاحتكاك و [اللاتكس] N [/ اللاتكس] هذه هي القوة الطبيعية. 

أولاً ، ارسم رسمًا بيانيًا بين احتكاك القوة على المحور y الموجب والقوة العمودية على المحور x الموجب. ارسم خطًا يربط بين جميع النقاط في المستوى XY. سيكون ميل هذا الخط هو معامل الاحتكاك حيث أن معامل الاحتكاك يساوي نسبة [اللاتكس] F_ {s} [/ اللاتكس] Fs هذه هي قوة الاحتكاك و [اللاتكس] N [/ اللاتكس] هذه هي القوة الطبيعية. 

كيف يمكن إيجاد معامل الاحتكاك الساكن مع السرعة ونصف القطر؟

باستبدال قيمة القوة العادية بحاصل ضرب كتلة الجسم والتسارع الناتج عن الجاذبية. 

من الصيغة نعرف أن الاحتكاك الساكن هو [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ اللاتكس]. μs=FsN

أيضًا ، [اللاتكس] N = mg [/ latex] N = ملغ

ونحن نعلم قوة الجاذبية، [اللاتكس] F = \ frac {mv ^ {2}} {r} [/ اللاتكس] F = mv2/r

لذلك ، [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {\ frac {mv ^ {2}} {r}} {mg} [/ اللاتكس]

μs= بالسيارات2/ ص / ملغ

ومن ثم ، [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {v ^ {2}} {gr} [/ latex]

μs=v2/ غرام

كيف يمكن إيجاد معامل الاحتكاك الساكن على سطح أفقي؟ 

يجب أن يحتوي الجسم على احتكاك ثابت [لاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {v ^ {2}} {gr} [/ latex] ، μs=v2/ gr velocity [latex] (v) v [/ latex]، radius [latex] (r) [/ latex] r لتحريكها حول منحنى. 

الاحتكاك الساكن هي المقاومة التي تحدث عندما يتم وضع عنصر على الركيزة. يحدث الاحتكاك الحركي بسبب تحرك عنصر فوق سطح ما. 

من الأساليب المفيدة في تفسير الاحتكاك معامل الاحتكاك ، والذي يوصف بأنه نسبة ضغط المقاومة إلى الضغط الطبيعي. يشير الاحتكاك الساكن إلى مقدار المقاومة على عنصر ثابت. يساعد هذا في قدرة الكائن على الاستلقاء على السطح. معامل الاحتكاك الساكن هو رقم قياسي يرمز إليه بالحرف [اللاتكس] \ mu _ {s} [/ latex] μs

كيف تجد معامل الاحتكاك الساكن مع الكتلة؟ 

عن طريق استبدال قيمة القوة العادية بالوزن 

نعلم أن الاحتكاك الساكن هو [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ latex] μs=FsN. هنا يمكننا استبدال قيمة القوة الطبيعية في الوزن التي هي نتاج كتلة الجسم والتسارع بسبب الجاذبية [اللاتكس] (N = mg) [/ اللاتكس]. (N = ملغ)

هذه هي الطريقة التي يتم بها حساب عامل الاحتكاك مع الكتلة.  

كيف نوجد معامل الاحتكاك الساكن بدون كتلة؟ 

باستخدام السرعة [لاتكس] (ت) [/ لاتكس] ، نصف قطر [لاتكس] (ص) [/ لاتكس] لتحريكها حول منحنى والتسارع بسبب الجاذبية [لاتكس] (ز) [/ لاتكس].  

من الصيغة نعرف أن الاحتكاك الساكن هو [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ اللاتكس]. 

μs=FsN

من الصيغة نعرف أن الاحتكاك الساكن هو [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ اللاتكس]. 

μs=FsN

أيضًا ، [اللاتكس] N = mg [/ latex] N = ملغ

ونحن نعلم قوة الجاذبية ، [اللاتكس] F = \ frac {mv ^ {2}} {r} [/ اللاتكس] Fs= بالسيارات2/r

لذلك ، [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {\ frac {mv ^ {2}} {r}} {mg} [/ اللاتكس] μs= بالسيارات2/ ص / ملغ

ومن ثم ، [اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {v ^ {2}} {gr} [/ latex] μs=v2/ غرام

لذلك ، يجب أن يحتوي الجسم على احتكاك ثابت [لاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {v ^ {2}} {gr} [/ latex]  μs=v2/ غرام

مشاكل 

المشكلة 1 

يوضع جسم يزن 5 كيلوغرامات على سطح مستو. يمثل 20 N الاحتكاك الساكن عبر السطحين. ما هو معامل الاحتكاك الساكن؟ 

حل: 

أولاً ، سنكتب القيم المعطاة في المشكلة 

معطى 

الكتلة ، م = 10 كجم 

الاحتكاك الساكن ، F = 20 نيوتن 

معامل الاحتكاك [اللاتكس] \ mu _ {s} [/ latex] =؟ μs=?

نحن نعلم ذلك، 

القوة الطبيعية N = mg 

إذن ، N = 5 × 9.81 = 49.05 N 

صيغة معامل الاحتكاك الساكن هي ، 

[اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ اللاتكس] μs=FsN

[اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {20} {49.05} [/ اللاتكس] μs= 20 / 49.5

[اللاتكس] \ mu _ {s} = 0.40 [/ اللاتكس]μs= 0.40

إذن ، معامل الاحتكاك الساكن يساوي 0.40 

المشكلة 2 

القوة الطبيعية للعنصر وقوى الاحتكاك الساكن هي 20 نيوتن و 50 نيوتن على التوالي. ما هو معامل الاحتكاك الساكن؟ 

حل: 

القيم المعطاة هي ، 

القوة العادية N = 20N 

الاحتكاك الساكن أو قوة الاحتكاك ، F = 50N  

معامل الاحتكاك [اللاتكس] \ mu _ {s} [/ latex] =؟ μs=?

من صيغة معامل الاحتكاك الساكن ،  

[اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {F_ {s}} {N} [/ اللاتكس] μs=FsN

[اللاتكس] \ mu _ {s} = \ frac {50} {20} [/ اللاتكس]  μs= 50 / 25

[اللاتكس] \ mu _ {s} = 2.5 [/ لاتكس] μs= 2.5

إذن ، معامل الاحتكاك الساكن يساوي 2.5 

الأسئلة المتداولة | الأسئلة الشائعة 

السؤال. ما هو الاحتكاك الساكن؟ 

الجواب. إنها قوة. 

يشير الاحتكاك الساكن إلى مقدار الاحتكاك على كيان ثابت. إذا ضغطت على جسم ثابت ولم يتحرك ، فذلك لأن الاحتكاك الساكن يعادل ضغطك ويتعارض معه. 

السؤال. ما هو الاحتكاك الحركي وماذا يعني؟ 

الجواب. عندما يتحرك شيئين مع بعضهما البعض ويتدافعان معًا ، يُشار إلى ذلك باسم الاحتكاك الحركي ، ويُطلق عليه أيضًا الاحتكاك الديناميكي أو الاحتكاك المنزلق (مثل الزلاجة على الأرض). 

السؤال. هل معاملات الاحتكاك الساكن والحركي لها نفس القيمة؟ 

الجواب. الاحتكاك الحركي: دائمًا ما تكون القوة اللازمة لبدء الحركة أكبر من القوة اللازمة لاستمرارها. نتيجة لذلك ، المقاومة الديناميكية لها معامل أقل من الاحتكاك الساكن. ما هذا بالضبط؟ الاحتكاك الساكن: معامل الاحتكاك الساكن أعلى من معامل المقاومة الديناميكي في هذه الحالة.  

السؤال. ما الفرق بين معاملات الاحتكاك الساكن والحركي؟ 

الجواب. نظرًا لوجود قوى أكبر تحتفظ بكيان مستقر من هناك قوى تعمل لمعارضة كيان أثناء حركته ، الاحتكاك الساكن أكبر من الاحتكاك الحركي احتكاك. 

السؤال. متى يمكن أن يكون معامل الاحتكاك أكبر من واحد؟ 

الجواب. نعم. نظرًا لأن القوى اللاصقة بين الجزيئات ترتفع عندما يكون سطح التلامس مصقولًا إلى حد كبير ، فإن تزداد قوة الاحتكاك. في هذه الحالة ، سيكون معامل الاحتكاك أكبر من واحد. 

SAKSHI كم

أنا ساكشي شارما ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء التطبيقية. أحب الاستكشاف في مجالات مختلفة وكتابة المقالات هي واحدة منها. في مقالاتي ، أحاول تقديم الفيزياء بأكثر الطرق فهمًا للقراء.

آخر المقالات