Se avete mai scivolato sul ghiaccio e caduto per terra, che hai fatto più che divertire i tuoi amici; Hai dimostrato un importante principio della fisica: alcune superfici hanno un coefficiente di attrito più basso rispetto ad altri. Un coefficiente di attrito è una quantificazione di quanto attrito esistente tra due superfici. Carta vetrata ha un elevato coefficiente d'attrito, mentre vetro o ghiaccio ha un molto più basso di uno. Pensare a un coefficiente di attrito come un modo per quantificare la scivolosità. Anche se non è divertente come un pratfall invernale, è possibile effettuare semplici esperimenti per determinare i coefficienti di attrito statici e cinetici per un oggetto in movimento su una superficie.
Istruzioni
Coefficiente di attrito statico
• Posizionare l'oggetto sulla superficie in modo che siete in grado di inclinare la superficie ad angolo costante aumento dall'orizzontale e misurare l'angolo.
• Regolare lentamente l'inclinazione della superficie fino a quando l'oggetto inizia a scivolare lungo la superficie. Misurare l'angolo.
• Prendere la tangente dell'angolo utilizzando una calcolatrice scientifica. Assicurarsi che il vostro calcolatore sta usando gradi per la misurazione dell'angolo. Maggior parte del lavoro con gradi o radianti. Non importa che si lavora con, ma se si misura l'angolo in gradi, gradi di uso della calcolatrice. Per impostazione predefinita la maggior parte utilizzando gradi anziché in radianti. Il risultato è il coefficiente di attrito statico tra l'oggetto e la superficie. Il coefficiente di attrito cinetico è di solito leggermente inferiore a tale cifra. Può essere determinato più precisamente con una procedura sperimentale leggermente più complessa.
Coefficiente di attrito cinetico
• Misurare la massa dell'oggetto. Moltiplicate questo per l'accelerazione di gravità che è 9,8 m/sec ^ 2. Questa è la forza di reazione normale. Se l'oggetto fosse un chilogrammo, la forza normale sarebbe 9,8 kg m / sec ^ 2 o 9,8 Newton.
• Applicare una forza all'oggetto per spostarlo orizzontalmente su tutta la superficie. Misurare la quantità di forza applicata quando l'oggetto si muove ad una velocità costante. L'oggetto non sta accelerando, così la forza di attrito è esattamente uguale alla forza che spinge l'oggetto.
• Dividere la forza di attrito con la forza di reazione normale. Il risultato è il coefficiente di attrito cinetico. Supponiamo che l'oggetto di 1 kg si muove a una velocità costante quando si applica cinque Newton della forza. 5/9,8 =. 51. Il coefficiente di attrito cinetico tra l'oggetto e la superficie è. 51