Obsah
Ako sila, ktorá pôsobí proti pohybu, trenie vždy znižuje zrýchlenie. Medzi interakciou predmetu s povrchom dochádza k treniu. Jeho veľkosť závisí od charakteristík povrchu aj objektu a od toho, či sa objekt pohybuje alebo nie. Trenie môže byť výsledkom interakcie medzi dvoma pevnými objektmi, nemusí to však byť. Vzduchový odpor je typ trecej sily a interakciu tuhého tela pohybujúceho sa po vode alebo cez ňu môžete považovať aj za treciu interakciu.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Trecia sila závisí od hmotnosti predmetu plus koeficientu klzného trenia medzi predmetom a povrchom, na ktorý sa posúva. Odpočítaním tejto sily od použitej sily nájdite zrýchlenie objektu. Vzorec je zrýchlenie (a) sa rovná treniu (F) vydelenému jeho hmotnosťou (m) alebo a = Fm podľa Newtonovho druhého zákona.
Ako vypočítať treciu silu
Sila je množstvo vektorov, čo znamená, že musíte vziať do úvahy smer, ktorým pôsobí. Existujú dva hlavné typy trecích síl: statická sila (Fst) a posuvná sila (Fsl). Aj keď pôsobia v opačnom smere, ako je smer pohybu objektu, normálna sila (FN) vytvára tieto sily, ktoré pôsobia kolmo na smer pohybu. FN sa rovná hmotnosti predmetu plus prípadné ďalšie hmotnosti. Napríklad, ak zatlačíte na drevený blok na stôl, zvýšite normálnu silu a tým zvýšite treciu silu.
Statické aj klzné trenie závisí od vlastností pohyblivého telesa a povrchu, po ktorom sa pohybuje. Tieto charakteristiky sú kvantifikované v statických koeficientoch (µst) a posuvné (µsl) trenie. Tieto koeficienty sú bezrozmerné a sú uvedené v tabuľkách pre mnoho bežných položiek a povrchov. Keď nájdete tú, ktorá sa uplatňuje vo vašej situácii, vypočítate trecie sily pomocou týchto rovníc:
Fst = µst × FN
Fsl = µsl × FN
Výpočet zrýchlenia
Newtonov druhý zákon hovorí, že zrýchlenie objektu (a) je úmerné sile (F), ktorá naň pôsobí, a faktorom proporcionality je hmotnosť predmetu (m). Inými slovami, F = ma. Ak máte záujem o zrýchlenie, zmeňte usporiadanie rovnice na a = F ÷ m.
Sila je množstvo vektorov, čo znamená, že musíte vziať do úvahy smer, ktorým pôsobí. Existujú dva hlavné typy trecích síl: statická sila (Fst) a posuvná sila (Fsl). Aj keď pôsobia v opačnom smere, ako je smer pohybu objektu, normálna sila (FN) vytvára tieto sily, ktoré pôsobia kolmo na smer pohybu. FN sa rovná hmotnosti predmetu plus prípadné ďalšie hmotnosti. Napríklad, ak zatlačíte na drevený blok na stôl, zvýšite normálnu silu a tým zvýšite treciu silu.
Celková sila (F) na predmet, ktorý je vystavený treniu, sa rovná súčtu vynaloženej sily (Faplikácie) a trecou silou (Ffr). Ale pretože trecia sila pôsobí proti pohybu, je jej záporná hodnota vzhľadom na silu vpred, takže F = Faplikácie - Ffr, Trecia sila je súčinom koeficientu trenia a normálnej sily, ktorá pri absencii ďalších síl smerom nadol, je hmotnosť objektu. Hmotnosť (w) je definovaná ako hmotnosť (m) objektu vynásobená gravitačnou silou (g): FN = w = mg.
Teraz ste pripravení vypočítať zrýchlenie predmetu hmotnosti (m), ktorý je vystavený pôsobiacej sile Faplikácie a trecia sila. Pretože sa objekt pohybuje, pomocou koeficientu kĺzavého trenia získate tento výsledok:
a = (Faplikácie - µsl × mg) ÷ m