| English | 의미 |
|---|---|
| kinetic friction/kɪˈnetɪk ˈfrɪkʃn/ | 운동마찰 |
| static friction/ˈstætɪk ˈfrɪkʃn/ | 정지마찰 |
| normal force/ˈnɔːml fɔːs/ | 수직반력 |
| coefficient of friction/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv ˈfrɪkʃn/ | 마찰계수 |
걸을 수 있게 하고 멈출 수 있게 하는 힘
- 마찰이 없으면 걷거나 운전하거나 연필조차 잡을 수 없다.
- 하지만 같은 힘이 에너지를 낭비하고 브레이크를 닳게 하기도 한다.
- 마찰은 항상 두 표면 사이의 미끄러짐을 견디려 한다.
- 두 가지 형태가 있다 -- 물체가 미끄러지기 전과 미끄러지는 동안.
정지마찰과 운동마찰
- 정지마찰은 미끄러짐이 시작되기 전에 작용한다. 최대값까지 밀는 힘에 맞춰 조절된다.
- 운동마찰은 표면이 미끄러지는 중에 작용하며, 그 값은 일정하다.
- 최대 정지마찰은 보통 운동마찰보다 조금 크기 때문에 첫 번 밀 때 움직이기 가장 어렵다.
크기는 얼마인가?
- 최대 정지마찰: $f_s \le \mu_s N$.
- 운동마찰: $f_k = \mu_k N$.
- 여기서 $N$은 표면을 누르는 수직력이며, $\mu$는 마찰계수이다.
가한 힘 대 마찰력
가한 힘을 늘리면 마찰력이 저항하다가 박스가挣脱되어 가속하기 시작함을 보십시오.
상자에는 정지마력 계수 $N = 50\ \text{N}$와 수직반력 $\mu_s = 0.6$이 있습니다. 최대 정지마력(N)은?
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$f_s^{max} = \mu_s N = 0.6 \times 50 = 30\ \text{N}$.
운동 마찰력은 계수 × ____ 힘입니다.
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$f_k = \mu_k N$, 여기서 $N$은 정반응력입니다.
미끄러지는 박스에 $N = 40\ \text{N}$과 $\mu_k = 0.25$이 있습니다. 운동 마찰력을 구하십시오 (단위: N).
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$f_k = \mu_k N = 0.25 \times 40 = 10\ \text{N}$.
Depends on -- and doesn't
- 마찰력은 수직 반응력과 계수 $\mu$에 의존한다.
- 접촉 면적에는 의존하지 않는다. 기둥돌은 옆면이나 끝면에서나 동일하게 미끄러진다.
- Press harder (bigger $N$) and friction grows.
벽돌을 작은 면에 미끄러뜨리는 것이 평평한 큰 면에 미끄러뜨리는 것보다 마찰력이 더 큽니다.
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마찰력은 접촉 면적에 의존하지 않으며, 오직 정반응력과 $\mu$에만 의존합니다. 두 방향 모두 동일한 마찰력을 니다.
마찰력이 의존하는 것 모두 선택하십시오.
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마찰력은 $= \mu N$ -- 이는 $\mu$과 $N$에 의존하며, 접촉 면적 크기와 무관합니다.
Friction on a ramp
- 경사면에서는 수직 반응력이 전체 무게가 아니라 $N = mg\cos\theta$(일부)에만 해당한다.
- So the friction available is $\mu\,mg\cos\theta$.
- 경사면을 따라 내려오는 힘 $mg\sin\theta$와 비교하여 물체가 미끄러지는지 확인한다.
$18\ \text{N}$로 무거운 상자를 밀지만它就移动하지 않습니다. 여기에 작용하는 정지 마찰력은 ...
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정지 마찰력은 밀는 힘과 같으므로 $18\ \text{N}$입니다 -- 미끄러지기 직전까지 $\mu_s N$에 도달하지 않습니다.
A $10\ \text{kg}$ box sits on the floor with $\mu_s = 0.4$.
- Normal force: $N = mg = 98\ \text{N}$.
- 최대 정지마찰: $f_s = \mu_s N = 0.4 \times 98 \approx 39\ \text{N}$.
- $39\ \text{N}$보다 덜 밀면 물체는 그대로 있고, 더 세게 밀면挣脱(빠져나온다).
정지마찰력은 고정된 숫자가 아니다 -- 필요할 때 whatever가 될 수 있으며, 최대값 $\mu_s N$까지 증가한다. 무거운 상자를 $20\ \text{N}$로 밀어도 움직이지 않으면 마찰력은 $20\ \text{N}$이며, 이는 $\mu_s N$가 아니다. 미끄러지기 시작하는 순간에만 최대값에 도달한다.
마찰력은 미끄러짐을 반대한다. 정지마찰력($f_s \le \mu_s N$)은 미끄러지기 전까지 밀힘에 맞춰 증가하고, 운동마찰력($f_k = \mu_k N$)은 미끄러짐이 시작되면 고정된다. 둘 다 수직 반응력 $N$과 마찰 계수 $\mu$에 의존하며, 접촉 면적에는 절대 의존하지 않는다.