אנא המתן לטעינה מלאה של ההדמיה
משטחים חלקים ללא חיכוך קיימים רק בתאוריה. במציאות, כל משטח, חלק ככל שיהיה, ברמה המיקרוסקופית הוא מאוד מחוספס וגבשושי. כאשר מצמידים שני גופים למשל, קופסא על גבי שולחן, ברמה המיקרוסקופית נוצרים קשרים בין אטומי הגופים. על מנת לגרור את הקופסא כך שתחליק על גבי השולחן, עלינו להתגבר ולשבור את הקשרים הללו. במילים אחרות, חיכוך הוא תוצאה של קשרים בין אטומים של הגופים ועל מנת להתגבר על החיכוך עלינו להשקיע כוח גדול דיו כדי לשבור קשרים אלה. אתחול.
כיוון כוח החיכוך הוא תמיד בניגוד לכיוון תנועת הגוף. גודל כוח החיכוך הוא יחסי (פרופורציוני) לכוח הנורמלי N. קיימים שני סוגים כוחות חיכוך: סטטי וקינטי.
כאשר הגוף לא נמצא בתנועה, החיכוך של הגוף עם המשטח הינו חיכוך סטטי. כאשר יש תנועה של הגוף, הכוח חיכוך שקיים במערכת הינו כוח חיכוך קינטי. מקדם חיכוך מסמנים בדרך כלל באות μ. על מנת לציין באיזה חיכוך בדיוק מדובר, סטטי או קינטי, מציינים זאת בנוסף: μs עבור חיכוך סטטי ו-μk עבור חיכוך קינטי. בנוסף לכך יתקיים תמיד כי : μs > μk .
התייחסו אל המערכת המוצגת בהדמיה. מסת הגוף הינה 100kg (ברירת מחדל). נסו לבדוק מהו הכוח המקסימלי אותו תוכלו להפעיל מבלי שהגוף ינוע. בדרך זו תמצאו כי כוח החיכוך המקסימלי הינו:
fs; max = μs N = 392 N
כאשר נמשוך את הגוף בכוח זה, נגלה כי הגוף מתחיל לנוע. נראה, כי בהתחלה יקח זמן מה עד שהגוף מתחיל להאיץ. במצב זה כוח החיכוך הסטטי יורד וכוח החיכוך הופך לקינטי :
fk = μk N
מה גודלם של המקדמים μs ו- μk ?
ידוע כי כוח החיכוך הסטטי המקסימלי הוא כמעט 392N (כי אם נפעיל כוח זה, הגוף יתחיל לנוע), ידוע כי N=980N נציב את גודל זה במשוואה הראשונה ונקבל כי μs = 0.4 . נוכל למצוא גם את תאוצת הגוף, שכן אנו יודעים כי השינוי במהירות במשך 5s הינו Δv=9.8m/s מכאן התאוצה היא:
a = 1.96 m/s2
את מקדם החיכוך הקינטי נוכל למצוא ממשוואת הכוחות:
ma = Fapplied - fk = Fapplied - μk N ומכאן μk = 0.2
© כל הזכויות לגרסה העברית שמורות למכללה האקדמית אורט בראודה