| English | 의미 |
|---|---|
| static friction/ˈstætɪk ˈfrɪkʃn/ | 정지마찰력 |
| kinetic friction/kɪˈnetɪk ˈfrɪkʃn/ | 운동마찰력 |
| coefficient of static friction/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv ˈstætɪk ˈfrɪkʃn/ | 정지마찰계수 |
움직이지 않는다... 갑자기 미끄러진다
- 무거운 상자를 가볍게 밀어도 아무 일도 일어나지 않고, 더 세게 밀어도 마찬가지입니다. 하지만 더 세게 밀자마자 급격히 움직이기 시작합니다.
- 움직이기 전까지 정지 마찰력은 당신의 밀림 force와 정확히 같아지도록 커진다.
- 한 번 미끄러지기 시작하면 운동 마찰력이 대신 작용하는데, 보통 약간 더 약하다.
- 둘 다 표면에 서로 잡아당기는 것에서 비롯되며, 둘 다 표면에 평행하게 작용한다.
정지 마찰력은 스스로 조절한다
- 정적 마찰은 아직 움직이지 않는 물체와 반대되는 힘입니다.
- 외부에서 가해지는 밀힘에 따라 커지지만, 최대값 $f_s \le \mu_s N$까지 도달하면 더 이상 증가하지 않습니다.
- 이 최대값 이하에서는 물체가 제자리에 머무릅니다. 이때 정적 마찰력은 필요한 크기만큼만 작용합니다.
- $\mu_s$는 정적 마찰 계수이며, $N$는 **반력(정상 힘)**입니다.
밀고 있지만 아직 움직이기 시작한 상태가 아닌 물체에 어떤 마찰력이 작용합니까?
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미끄러지기 전에 정지 마찰력이 작용하여 밀림에 따라 증가하며, 최대 $\mu_s N$까지 밀림과 균형을 이룹니다.
운동 마찰은 대체로 일정합니다
- 미끄러짐이 시작되면 운동 마찰이 작용하며, 그 크기는 $f_k = \mu_k N$입니다.
- 물체의 미끄러짐 속도가 얼마나快하든, 운동 마찰력은 대체로 일정하게 유지됩니다.
- 일반적으로 $\mu_k < \mu_s$입니다. 즉, 미끄러짐을 시작하는 데 필요한 힘이 미끄러짐을 유지하는 데 필요한 힘보다 큽니다.
- 그래서 상자가 "빠져나오듯" 느껴진 후에는 밀기가 더 수월해집니다.
경사면에서의 마찰력
각도나 마찰 계수를 높여 블록이 미끄러지기 시작하는 시점을 확인하세요.
미끄러지는 상자는 수직 반력 $N = 40\ \text{N}$과 $\mu_k = 0.3$을 가집니다. 운동 마찰력은 ⟨$\text{N}$⟩ 단위로 얼마입니까?
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$f_k = \mu_k N = 0.3 \times 40 = 12\ \text{N}$.
대부분의 표면에서 이 계수들은 어떻게 비교됩니까?
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보통 $\mu_s > \mu_k$이므로, 미끄러짐을 유지하기 위해 필요한 힘보다挣脱力(breaking free)에 더 많은 힘이 필요합니다.
마찰력이 의존하는 요소들
- 마찰력은 반력 $N$과 표면 상태에 의해 📌 $f = \mu N$를 통해 결정됩니다.
- 더 강하게 누르면(즉, $N$가 클수록) 마찰력이 커지며, 이것이 무거운 물체를 미끄리기 어려운 이유입니다.
- 놀랍게도 접촉 면적에는 거의 의존하지 않습니다. 벽돌은 어떤 면을 아래에 두고 밀어도 동일한 resistance를 받습니다.
- 속도에도 의존하지 않습니다(운동 마찰의 경우, 근사적으로 정확합니다).
마찰력은 표면 간의 접촉 면적에 크게 의존합니다.
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대략적으로 마찰력은 $\mu$과 수직 반력에 의존하며, 접촉 면적에는 의존하지 않습니다.
마찰력은 계수 $\mu$에 ____력을 곱한 값입니다.
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$f = \mu N$, 여기서 $N$은 표면을 압축하는 수직 반력입니다.
미끄러지는 상자에 작용하는 운동 마찰력을 증가시키는 모든 변경 사항을 선택하세요.
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마찰 $= \mu_k N$: 수직 반력이 크거나 표면이 거칠면 마찰력이 증가합니다. 접촉 면적과 속도는 거의 영향을 주지 않습니다.
정지 마찰력은 항상 $\mu_s N$가 아닙니다 — 그것은 오직 최대값일 뿐입니다. 미끄러짐 지점 이하에서는 정지 마찰력이 균형을 맞춰야 하는 모든 밀림force와 같습니다($f_s \le \mu_s N$). 또한, 마찰력은 접촉 면적에 거의 의존하지 않으므로 더 넓은 상자가 "더 단단히 잡히는" 것은 아닙니다.
상자가 바닥에 반력 $N = 40\ \text{N}$를 가하고 있으며, 이는 $\mu_k = 0.3$와 같습니다.
- 미끄러지는 동안 운동 마찰력은 $f_k = \mu_k N = 0.3 \times 40 = 12\ \text{N}$입니다.
- 이 $12\ \text{N}$는 상자의 속도에 상관없이 운동 방향과 반대되는 힘으로 작용합니다.
정적 마찰 ($f_s \le \mu_s N$)은motion을 방지하기 위해 최대값까지 증가하며, 동적 마찰 ($f_k = \mu_k N$)은 미끄러짐에 반대하여 대략 일정합니다. 일반적으로 $\mu_s > \mu_k$입니다. 마찰력 $= \mu N$ — 이는 접촉 면적이나 속도가 아닌 수직 힘(normal force) 에 의존합니다.