Ang friction ay isang phenomenon na nakakaharap natin sa pang-araw-araw na buhay sa lahat ng oras. Imposibleng matukoy kung ang alitan ay nakakapinsala o kapaki-pakinabang. Ang paghakbang sa madulas na yelo ay tila isang mahirap na gawain; ang paglalakad sa isang magaspang na ibabaw ng aspalto ay isang kasiyahan. Ang mga piyesa ng kotse na walang lubrication ay mas mabilis na maubos.
Ang pag-aaral ng friction, kaalaman sa mga pangunahing katangian nito ay nagpapahintulot sa isang tao na gamitin ito.
Ang lakas ng friction sa physics
Ang puwersa na nagmumula sa paggalaw o pagtatangka ng paggalaw ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa, na nakadirekta laban sa direksyon ng paggalaw, na inilapat sa mga gumagalaw na katawan, ay tinatawag na puwersa ng friction. Ang modulus ng friction force, ang formula kung saan ay depende sa maraming mga parameter, ay nag-iiba depende sa uri ng paglaban.
Ang mga sumusunod na uri ng alitan ay nakikilala:
madulas;
gumugulong.
Anumang pagtatangka na ilipat ang isang mabigat na bagay (cabinet, bato) mula sa kinalalagyan nito ay humahantong sa tensyon. Kasabay nito, hindi laging posible na itakda ang bagay sa paggalaw. Nakakasagabal sa pahinga.
Resting state
Ang kinakalkula na static friction ay hindi nagpapahintulot na matukoy ito nang tumpak nang sapat. Sa bisa ng pagpapatakbo ng ikatlong batas ni Newton, ang magnitude ng static resistance force ay nakasalalay sa inilapat na puwersa.
Habang tumataas ang puwersa, tumataas din ang puwersa ng friction.
0 < F тр.покоя < F max
Hindi pinapayagan ang mga pako na itinutulak sa isang puno na mahulog; ang mga butones na natahi sa sinulid ay mahigpit na nakahawak sa lugar. Kapansin-pansin, ito ay ang paglaban ng pahinga na nagpapahintulot sa isang tao na lumakad. Bukod dito, ito ay nakadirekta sa direksyon ng paggalaw ng tao, na sumasalungat sa pangkalahatang estado ng mga gawain.
slip phenomenon
Sa pagtaas ng panlabas na puwersa na gumagalaw sa katawan, sa halaga ng pinakamalaking static friction force, nagsisimula itong gumalaw. Ang puwersa ng sliding friction ay isinasaalang-alang sa proseso ng pag-slide ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa. Ang halaga nito ay nakasalalay sa mga katangian ng mga nakikipag-ugnayan na ibabaw at ang puwersa ng patayong pagkilos sa ibabaw.
Formula ng pagkalkula para sa puwersa ng sliding friction: F=μР, kung saan ang μ ay ang koepisyent ng proporsyonalidad (sliding friction), ang Р ay ang vertical (normal) na puwersa ng presyon.
Ang isa sa mga puwersang kumokontrol sa paggalaw ay ang sliding friction force, ang formula nito ay isinulat gamit ang reaction force ng suporta. Dahil sa katuparan ng ikatlong batas ni Newton, ang mga puwersa ng normal na presyon at ang reaksyon ng suporta ay pareho sa magnitude at kabaligtaran sa direksyon: P \u003d N.
Bago mahanap ang puwersa ng friction, ang pormula na kumukuha sa ibang anyo (F=μ N), ang puwersa ng reaksyon ay tinutukoy.
Ang sliding resistance coefficient ay ipinakilala sa eksperimento para sa dalawang rubbing surface at depende sa kalidad ng kanilang pagproseso at materyal.
mesa. Ang halaga ng drag coefficient para sa iba't ibang surface
| Hindi. pp | Nakikipag-ugnayan sa mga ibabaw | Ang halaga ng koepisyent ng sliding friction |
Bakal + yelo | ||
Balat + cast iron | ||
tanso+bakal | ||
Tanso + cast iron | ||
Bakal+bakal |
Ang pinakamalaking puwersa ng static friction, ang formula kung saan nakasulat sa itaas, ay maaaring matukoy sa parehong paraan tulad ng puwersa ng sliding friction.
Nagiging mahalaga ito kapag nilulutas ang mga problema upang matukoy ang lakas ng paglaban sa pagmamaneho. Halimbawa, ang isang libro, na ginagalaw ng isang kamay na pinindot mula sa itaas, ay dumudulas sa ilalim ng pagkilos ng rest resistance force na lumabas sa pagitan ng kamay at ng libro. Ang halaga ng paglaban ay depende sa halaga ng vertical pressure force sa libro.
lumiligid na kababalaghan
Ang paglipat ng ating mga ninuno mula sa mga kaladkarin patungo sa mga karwahe ay itinuturing na rebolusyonaryo. Ang pag-imbento ng gulong ay ang pinakadakilang imbensyon ng sangkatauhan. na nangyayari kapag ang gulong ay gumagalaw sa ibabaw, ay makabuluhang mas mababa sa magnitude sa sliding resistance.
Ang paglitaw ay nauugnay sa mga puwersa ng normal na presyon ng gulong sa ibabaw, ay may likas na katangian na nakikilala ito mula sa pag-slide. Dahil sa bahagyang pagpapapangit ng gulong, ang iba't ibang mga puwersa ng presyon ay lumitaw sa gitna ng nabuo na lugar at kasama ang mga gilid nito. Ang pagkakaibang ito sa mga puwersa ay tumutukoy sa paglitaw ng rolling resistance.
Ang formula ng pagkalkula para sa rolling friction force ay karaniwang kinukuha nang katulad sa proseso ng pag-slide. Ang pagkakaiba ay makikita lamang sa mga halaga ng drag coefficient.
Ang likas na katangian ng paglaban
Kapag ang pagkamagaspang ng rubbing surface ay nagbabago, ang halaga ng friction force ay nagbabago rin. Sa mataas na pag-magnify, ang dalawang ibabaw na magkadikit ay mukhang mga bump na may matalim na taluktok. Kapag ipinatong, ito ay ang mga nakausling bahagi ng katawan na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang kabuuang lugar ng contact ay hindi gaanong mahalaga. Kapag gumagalaw o nagtatangkang ilipat ang mga katawan, ang "mga taluktok" ay lumilikha ng pagtutol. Ang magnitude ng friction force ay hindi nakasalalay sa lugar ng mga contact surface.
Tila na ang dalawang perpektong makinis na ibabaw ay dapat na makaranas ng ganap na walang pagtutol. Sa pagsasagawa, ang puwersa ng friction sa kasong ito ay maximum. Ang pagkakaibang ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng likas na katangian ng pinagmulan ng mga puwersa. Ito ay mga electromagnetic na puwersa na kumikilos sa pagitan ng mga atomo ng mga nakikipag-ugnayang katawan.
Ang mga mekanikal na proseso na hindi sinamahan ng alitan sa kalikasan ay imposible, dahil walang paraan upang "i-off" ang elektrikal na pakikipag-ugnayan ng mga sisingilin na katawan. Ang pagsasarili ng mga pwersa ng paglaban mula sa magkaparehong posisyon ng mga katawan ay nagpapahintulot sa amin na tawagan silang hindi potensyal.
Kapansin-pansin, ang puwersa ng friction, ang formula kung saan nag-iiba depende sa bilis ng mga nakikipag-ugnay na katawan, ay proporsyonal sa parisukat ng kaukulang bilis. Ang puwersang ito ay tumutukoy sa puwersa ng malapot na pagtutol sa likido.
Paggalaw sa likido at gas
Ang paggalaw ng isang solidong katawan sa isang likido o gas, likido malapit sa isang solidong ibabaw ay sinamahan ng malapot na pagtutol. Ang paglitaw nito ay nauugnay sa pakikipag-ugnayan ng mga layer ng likido na na-entrain ng isang solidong katawan sa proseso ng paggalaw. Ang iba't ibang bilis ng layer ay pinagmumulan ng malapot na friction. Ang kakaiba ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang kawalan ng tuluy-tuloy na static friction. Anuman ang laki ng panlabas na impluwensya, ang katawan ay nagsisimulang gumalaw habang nasa likido.
Depende sa bilis ng paggalaw, ang puwersa ng paglaban ay tinutukoy ng bilis ng paggalaw, ang hugis ng gumagalaw na katawan at ang lagkit ng likido. Ang paggalaw sa tubig at langis ng parehong katawan ay sinamahan ng paglaban ng iba't ibang magnitude.
Para sa mababang bilis: F = kv, kung saan ang k ay isang proportionality factor depende sa mga linear na dimensyon ng katawan at mga katangian ng medium, v ay ang bilis ng katawan.
Ang temperatura ng likido ay nakakaapekto rin sa alitan dito. Sa nagyelo na panahon, ang kotse ay pinainit upang ang langis ay uminit (nababawasan ang lagkit nito) at nakakatulong na mabawasan ang pagkasira ng mga bahagi ng makina na nakikipag-ugnay.
Pagtaas ng bilis ng paggalaw
Ang isang makabuluhang pagtaas sa bilis ng katawan ay maaaring maging sanhi ng paglitaw ng mga magulong daloy, habang ang paglaban ay tumataas nang husto. Ang mahalaga ay: ang parisukat ng bilis ng paggalaw, ang densidad ng medium at ang friction force ay nagkakaroon ng ibang anyo:
F \u003d kv 2, kung saan ang k ay isang proportionality factor depende sa hugis ng katawan at mga katangian ng medium, v ay ang bilis ng katawan.
Kung ang katawan ay bibigyan ng isang streamlined na hugis, ang kaguluhan ay maaaring mabawasan. Ang hugis ng katawan ng mga dolphin at whale ay isang perpektong halimbawa ng mga batas ng kalikasan na nakakaapekto sa bilis ng mga hayop.
Diskarte sa Enerhiya
Ang gawain ng paggalaw ng katawan ay pinipigilan ng paglaban ng kapaligiran. Kapag ginagamit ang batas ng konserbasyon ng enerhiya, sinasabi namin na ang pagbabago sa mekanikal na enerhiya ay katumbas ng gawain ng mga puwersa ng friction.
Ang gawain ng puwersa ay kinakalkula ng formula: A = Fscosα, kung saan ang F ay ang puwersa kung saan gumagalaw ang katawan sa isang distansya s, α ay ang anggulo sa pagitan ng mga direksyon ng puwersa at pag-aalis.
Malinaw, ang puwersa ng paglaban ay kabaligtaran sa paggalaw ng katawan, kung saan cosα = -1. Ang gawain ng puwersa ng friction, ang formula kung saan ay A tr \u003d - Fs, ay isang negatibong halaga. Sa kasong ito, ito ay nagiging panloob (pagpapangit, pag-init).
Ang puwersa ng friction ay ang halaga kung saan nakikipag-ugnayan ang dalawang ibabaw kapag gumagalaw. Depende ito sa mga katangian ng mga katawan, ang direksyon ng paggalaw. Dahil sa alitan, ang bilis ng katawan ay bumababa, at sa lalong madaling panahon ito ay huminto.
Ang puwersa ng friction ay isang nakadirekta na dami, na independiyente sa lugar ng suporta at bagay, dahil sa paggalaw at pagtaas sa lugar, ang puwersa ng reaksyon ng suporta ay tumataas. Ang halagang ito ay kasangkot sa pagkalkula ng puwersa ng friction. Bilang resulta, Ftr \u003d N * m. Narito ang N ay ang reaksyon ng suporta at ang m ay isang koepisyent na isang pare-parehong halaga maliban kung kinakailangan ang napakatumpak na mga kalkulasyon. Gamit ang formula na ito, maaari mong kalkulahin ang sliding friction force, na dapat talagang isaalang-alang kapag nilutas ang mga problema na may kaugnayan sa paggalaw. Kung ang katawan ay umiikot sa ibabaw, pagkatapos ay ang rolling force ay dapat na kasama sa formula. Pagkatapos ang friction ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula na Froll = f*N/r. Ayon sa formula, kapag umiikot ang isang katawan, mahalaga ang radius nito. Ang halaga ng f ay isang koepisyent na maaaring matagpuan, alam kung saang materyal ang katawan at ibabaw ay ginawa. Ito ang koepisyent na nasa talahanayan.May tatlong puwersa ng friction:
- pahinga;
- madulas;
- gumugulong.
Ang pag-alam sa mga pisikal na katangian ng mga katawan at ang mga kasamang pwersa na kumikilos sa isang bagay, madali mong makalkula ang puwersa ng friction.
Ang puwersa ng alitan sa mga kondisyong panlupa ay kasama ng anumang paggalaw ng mga katawan. Ito ay nangyayari kapag ang dalawang katawan ay nagkadikit, kung ang mga katawan na ito ay gumagalaw nang may kaugnayan sa isa't isa. Ang puwersa ng friction ay palaging nakadirekta sa ibabaw ng contact, sa kaibahan sa nababanat na puwersa, na nakadirekta patayo (Fig. 1, Fig. 2).
kanin. 1. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga direksyon ng friction force at ng elastic force
kanin. 2. Ang ibabaw ay kumikilos sa bar, at ang bar ay kumikilos sa ibabaw
May mga tuyo at hindi tuyo na uri ng friction. Ang tuyong uri ng friction ay nangyayari kapag ang mga solido ay nagdikit.
Isaalang-alang ang isang bar na nakahiga sa isang pahalang na ibabaw (Larawan 3). Naaapektuhan ito ng puwersa ng grabidad at puwersa ng reaksyon ng suporta. Kumilos tayo sa bar na may maliit na puwersa , nakadirekta sa ibabaw. Kung ang bar ay hindi gumagalaw, ang inilapat na puwersa ay balanse ng isa pang puwersa, na tinatawag na static friction force.
kanin. 3. Lakas ng static friction
Ang static friction force () kabaligtaran sa direksyon at katumbas ng magnitude sa puwersa na may posibilidad na ilipat ang katawan parallel sa ibabaw ng contact nito sa ibang katawan.
Sa pagtaas ng puwersa ng "paggugupit", ang bar ay nananatiling pahinga, samakatuwid, ang static na puwersa ng friction ay tumataas din. Sa ilang, sapat na laki, puwersa, ang bar ay magsisimulang gumalaw. Nangangahulugan ito na ang static friction force ay hindi maaaring tumaas hanggang sa kawalang-hanggan - mayroong isang pinakamataas na limitasyon, higit sa kung saan ito ay hindi maaaring maging. Ang halaga ng limitasyong ito ay ang maximum na static friction force.
Kumilos tayo sa bar gamit ang dynamometer.
kanin. 4. Pagsukat ng friction force gamit ang dynamometer
Kung ang dynamometer ay kumikilos dito nang may puwersa, kung gayon makikita na ang maximum na static friction force ay nagiging mas malaki sa pagtaas ng mass ng bar, iyon ay, na may pagtaas sa puwersa ng gravity at ang reaksyon ng puwersa ng suporta. Kung ang mga tumpak na sukat ay kinuha, ipapakita nila na ang maximum na static friction force ay direktang proporsyonal sa puwersa ng reaksyon ng suporta:
nasaan ang modulus ng maximum na static friction force; N– suportahan ang puwersa ng reaksyon (normal na presyon); - koepisyent ng static friction (proporsyonalidad). Samakatuwid, ang maximum na static friction force ay direktang proporsyonal sa puwersa ng normal na presyon.
Kung nagsasagawa kami ng isang eksperimento sa isang dynamometer at isang bar ng pare-pareho ang masa, habang pinipihit ang bar sa iba't ibang panig (binabago ang lugar ng pakikipag-ugnay sa talahanayan), makikita natin na ang maximum na static friction force ay hindi nagbabago ( Larawan 5). Samakatuwid, ang maximum na static friction force ay hindi nakasalalay sa lugar ng contact.
kanin. 5. Ang maximum na halaga ng static friction force ay hindi nakasalalay sa lugar ng contact
Ang mas tumpak na mga pag-aaral ay nagpapakita na ang static friction ay ganap na tinutukoy ng puwersa na inilapat sa katawan at ang formula.
Ang static friction force ay hindi palaging pumipigil sa katawan mula sa paggalaw. Halimbawa, ang static friction force ay kumikilos sa talampakan ng sapatos, habang nagbibigay ng acceleration at pinapayagan kang maglakad sa lupa nang hindi nadudulas (Fig. 6).
kanin. 6. Puwersa ng static friction na kumikilos sa talampakan ng sapatos
Isa pang halimbawa: ang static friction force na kumikilos sa gulong ng isang kotse ay nagpapahintulot sa iyo na magsimulang gumalaw nang hindi nadudulas (Larawan 7).
kanin. 7. Ang static friction force na kumikilos sa gulong ng kotse
Sa belt drive, kumikilos din ang static friction force (Larawan 8).
kanin. 8. Lakas ng static friction sa belt drives
Kung ang katawan ay gumagalaw, kung gayon ang puwersa ng friction na kumikilos dito mula sa gilid ng ibabaw ay hindi nawawala, ang ganitong uri ng friction ay tinatawag sliding friction. Ipinapakita ng mga sukat na ang puwersa ng sliding friction ay halos katumbas ng magnitude sa maximum na puwersa ng static friction (Fig. 9).
kanin. 9. Lakas ng sliding friction
Ang puwersa ng sliding friction ay palaging nakadirekta laban sa bilis ng katawan, iyon ay, pinipigilan nito ang paggalaw. Dahil dito, kapag ang katawan ay gumagalaw lamang sa ilalim ng pagkilos ng friction force, ito ay nagbibigay ng negatibong acceleration dito, iyon ay, ang bilis ng katawan ay patuloy na bumababa.
Ang magnitude ng sliding friction force ay proporsyonal din sa puwersa ng normal na presyon.
nasaan ang modulus ng sliding friction force; N– suportahan ang puwersa ng reaksyon (normal na presyon); – koepisyent ng sliding friction (proporsyonalidad).
Ipinapakita ng Figure 10 ang isang graph ng dependence ng friction force sa inilapat na puwersa. Nagpapakita ito ng dalawang magkaibang lugar. Ang unang seksyon, kung saan tumataas ang puwersa ng friction sa pagtaas ng inilapat na puwersa, ay tumutugma sa static friction. Ang pangalawang seksyon, kung saan ang puwersa ng friction ay hindi nakasalalay sa panlabas na puwersa, ay tumutugma sa sliding friction.
kanin. 10. Graph ng dependence ng friction force sa inilapat na puwersa
Ang coefficient ng sliding friction ay humigit-kumulang katumbas ng coefficient ng static friction. Karaniwan, ang koepisyent ng sliding friction ay mas mababa sa pagkakaisa. Nangangahulugan ito na ang puwersa ng sliding friction ay mas mababa kaysa sa normal na puwersa ng presyon.
Ang koepisyent ng sliding friction ay isang katangian ng dalawang katawan na naghahagis laban sa isa't isa, depende ito sa kung anong mga materyales ang ginawa ng mga katawan at kung gaano kahusay ang mga ibabaw ay naproseso (makinis o magaspang).
Ang pinagmulan ng static at sliding friction forces ay dahil sa ang katunayan na ang anumang ibabaw sa antas ng mikroskopiko ay hindi flat, palaging may mga microscopic inhomogeneities sa anumang ibabaw (Fig. 11).
kanin. 11. Ibabaw ng mga katawan sa antas ng mikroskopiko
Kapag ang dalawang katawan na nakikipag-ugnayan ay napapailalim sa isang pagtatangka na lumipat sa isa't isa, ang mga inhomogeneities na ito ay nakakabit at pinipigilan ang paggalaw na ito. Sa isang maliit na halaga ng inilapat na puwersa, ang pakikipag-ugnayan na ito ay sapat upang maiwasan ang mga katawan mula sa paggalaw, kaya static friction arises. Kapag ang panlabas na puwersa ay lumampas sa pinakamataas na static na alitan, kung gayon ang pakikipag-ugnayan ng pagkamagaspang ay hindi sapat upang hawakan ang mga katawan, at nagsisimula silang lumipat sa isa't isa, habang ang puwersa ng sliding friction ay kumikilos sa pagitan ng mga katawan.
Ang ganitong uri ng friction ay nangyayari kapag ang mga katawan ay gumulong sa isa't isa o kapag ang isang katawan ay gumulong sa ibabaw ng isa pa. Ang rolling friction, tulad ng sliding friction, ay nagdudulot ng negatibong acceleration sa katawan.
Ang paglitaw ng puwersa ng rolling friction ay dahil sa pagpapapangit ng rolling body at ang sumusuporta sa ibabaw. Kaya, ang isang gulong na matatagpuan sa isang pahalang na ibabaw ay nagpapabago sa huli. Kapag ang gulong ay gumagalaw, ang mga deformation ay walang oras upang mabawi, kaya ang gulong ay kailangang umakyat sa isang maliit na burol sa lahat ng oras, na nagiging sanhi ng isang sandali ng mga puwersa na nagpapabagal sa pag-ikot.
kanin. 12. Pagkakaroon ng rolling friction force
Ang magnitude ng rolling friction force, bilang panuntunan, ay maraming beses na mas mababa kaysa sa sliding friction force, lahat ng iba pang bagay ay pantay. Dahil dito, ang rolling ay isang karaniwang uri ng paggalaw sa engineering.
Kapag ang isang solidong katawan ay gumagalaw sa isang likido o gas, isang puwersa ng pagtutol ang kumikilos dito mula sa gilid ng daluyan. Ang puwersang ito ay nakadirekta laban sa bilis ng katawan at nagpapabagal sa paggalaw (Larawan 13).
Ang pangunahing tampok ng puwersa ng paglaban ay nangyayari lamang ito sa pagkakaroon ng kamag-anak na paggalaw ng katawan at kapaligiran nito. Iyon ay, ang static friction force sa mga likido at gas ay hindi umiiral. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang isang tao ay maaaring ilipat kahit na ang isang mabigat na barge na nasa tubig.
kanin. 13. Puwersa ng paglaban na kumikilos sa isang katawan kapag gumagalaw sa isang likido o gas
Ang modulus ng puwersa ng paglaban ay nakasalalay sa:
Mula sa laki ng katawan at ang geometric na hugis nito (Larawan 14);
Mga kondisyon ng ibabaw ng katawan (Larawan 15);
Mga katangian ng isang likido o gas (Larawan 16);
Ang kamag-anak na bilis ng katawan at kapaligiran nito (Larawan 17).
kanin. 14. Dependences ng modulus ng resistance force sa geometric na hugis
kanin. 15. Dependences ng resistance force modulus sa estado ng ibabaw ng katawan
kanin. 16. Mga pag-asa ng modulus ng puwersa ng paglaban sa mga katangian ng isang likido o gas
kanin. 17. Mga pag-asa ng modulus ng puwersa ng paglaban sa relatibong bilis ng katawan at kapaligiran nito
Ipinapakita ng Figure 18 ang isang graph ng pag-asa ng puwersa ng paglaban sa bilis ng katawan. Sa isang kamag-anak na bilis na katumbas ng zero, ang puwersa ng pag-drag ay hindi kumikilos sa katawan. Sa isang pagtaas sa kamag-anak na bilis, ang puwersa ng paglaban ay unang lumalaki nang mabagal, at pagkatapos ay ang pagtaas ng rate ng paglago.
kanin. 18. Graph ng pag-asa ng puwersa ng paglaban sa bilis ng katawan
Sa mababang halaga ng kamag-anak na bilis, ang puwersa ng pag-drag ay direktang proporsyonal sa halaga ng bilis na ito:
saan ang halaga ng kamag-anak na bilis; - koepisyent ng paglaban, na nakasalalay sa uri ng malapot na daluyan, ang hugis at sukat ng katawan.
Kung ang kamag-anak na bilis ay sapat na malaki, kung gayon ang puwersa ng pag-drag ay magiging proporsyonal sa parisukat ng bilis na ito.
saan ang halaga ng kamag-anak na bilis; ay ang drag coefficient.
Ang pagpili ng formula para sa bawat partikular na kaso ay tinutukoy nang empirically.
Ang isang katawan na may masa na 600 g ay gumagalaw nang pantay-pantay sa isang pahalang na ibabaw (Larawan 19). Sa kasong ito, ang isang puwersa ay inilalapat dito, ang halaga nito ay 1.2 N. Tukuyin ang halaga ng koepisyent ng alitan sa pagitan ng katawan at ng ibabaw.
Target: Upang pagsama-samahin ang kaalamang natamo tungkol sa friction at mga uri ng friction.
Proseso ng paggawa:
1.
Pag-aralan ang teoretikal na bahagi
2.
Kumpletuhin ang talahanayan 1.
3.
Lutasin ang problema ayon sa opsyon mula sa talahanayan 2.
4.
Sagutin ang mga tanong sa seguridad.
Talahanayan 1
talahanayan 2
|
Ang isang skater ay nagmamaneho sa isang makinis na pahalang na ibabaw ng yelo na may inertia na 80 m. Tukuyin ang friction force at initial speed kung ang mass ng skater ay 60 kg at ang coefficient ng friction ay 0.015 |
|
|
Ang isang katawan na may masa na 4.9 kg ay nakahiga sa isang pahalang na eroplano. Anong puwersa ang dapat ilapat sa katawan sa pahalang na direksyon upang bigyan ito ng acceleration na 0.5 m / s 2 na may friction coefficient na 0.1? |
|
|
Ang isang kahoy na bloke ng mass na 500 g ay nakasalalay sa isang pahalang na mesa, na kung saan ay naka-set sa paggalaw sa pamamagitan ng isang bigat na 300 g na sinuspinde mula sa patayong dulo ng isang sinulid na itinapon sa isang bloke na naayos sa dulo ng talahanayan. Ang koepisyent ng friction sa panahon ng paggalaw ng bar ay 0.2. Sa anong acceleration lilipat ang block? |
Pwersa ng friction ay ang puwersa na nangyayari sa pagitan ng mga ibabaw ng mga katawan na nakikipag-ugnay. Kung walang pagpapadulas sa pagitan ng mga ibabaw, kung gayon ang alitan ay tinatawag na tuyo. Ang puwersa ng dry friction ay direktang proporsyonal sa puwersa na pumipindot sa mga ibabaw laban sa isa't isa at nakadirekta sa direksyon na kabaligtaran sa posibleng paggalaw. Ang coefficient of proportionality ay tinatawag na coefficient of friction. Ang puwersa ng pagpindot ay patayo sa ibabaw. Ito ay tinatawag na normal na reaksyon ng suporta.
Ang mga batas ng friction sa mga likido at gas ay naiiba sa mga batas ng dry friction. Ang alitan sa isang likido at gas ay nakasalalay sa bilis ng paggalaw: sa mababang bilis ito ay proporsyonal sa parisukat, at sa mataas na bilis ito ay proporsyonal sa kubo ng bilis.
Mga formula ng solusyon:
Kung saan ang "k" ay ang koepisyent ng friction, ang "N" ay ang normal na reaksyon ng suporta.
Pangalawang batas ni Newton at mga equation ng paggalaw sa anyong vector. F=ma
Ayon sa ikatlong batas ni Newton N = - mg
pagpapahayag para sa bilis
Mga equation ng paggalaw para sa pantay na pinabilis na kinematic na paggalaw
; 0 - V = a t kung saan ang 0 ay ang huling bilis V ay ang unang bilis
Algorithm para sa paglutas ng isang karaniwang problema:
1. Maikling isulat ang kalagayan ng problema.
2. Inilalarawan namin ang kundisyon nang graphic sa isang arbitrary na reference frame, na nagpapahiwatig ng mga puwersang kumikilos sa katawan (punto), kabilang ang normal na reaksyon ng suporta at puwersa ng friction, ang bilis at acceleration ng katawan.
3. Itinatama at itinalaga namin ang sistema ng sanggunian sa figure sa pamamagitan ng pagpapakilala sa pinagmulan ng oras at pagtukoy sa mga coordinate axes para sa mga puwersa at acceleration. Mas mainam na idirekta ang isa sa mga axes kasama ang normal na reaksyon ng suporta, at simulan ang pagbibilang ng oras sa sandaling ang katawan (punto) ay nasa coordinate zero.
4. Isinulat namin sa vector form ang pangalawang batas ni Newton at ang mga equation ng paggalaw. Ang mga equation ng paggalaw at bilis ay ang mga dependences ng displacement (landas) at bilis sa oras.
5. Sumulat kami sa parehong mga equation sa scalar form: sa mga projection sa coordinate axes. Isinulat namin ang expression para sa friction force.
6. Nilulutas namin ang mga equation sa isang pangkalahatang anyo.
7. Palitan ang mga halaga sa pangkalahatang solusyon, kalkulahin.
8. Isulat ang sagot.
Teoretikal na bahagi
Ang friction ay ang paglaban ng mga katawan na nakikipag-ugnayan sa paggalaw na may kaugnayan sa bawat isa. Sinasamahan ng friction ang bawat mekanikal na paggalaw, at ang sitwasyong ito ay may mahalagang kahihinatnan sa modernong teknikal na pag-unlad.
Ang puwersa ng friction ay ang puwersa ng paglaban sa paggalaw ng mga katawan na may kaugnayan sa isa't isa. Ang friction ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng dalawang dahilan: ang pagkamagaspang ng mga gasgas na ibabaw ng mga katawan at ang molekular na interaksyon sa pagitan ng mga ito. Kung lalampas tayo sa mga limitasyon ng mekanika, dapat sabihin na ang mga puwersa ng friction ay mula sa electromagnetic na pinagmulan, pati na rin ang mga puwersa ng pagkalastiko. Ang bawat isa sa dalawang dahilan sa itaas ng alitan sa iba't ibang mga kaso ay nagpapakita ng sarili sa ibang lawak. Halimbawa, kung ang mga nakikipag-ugnay na ibabaw ng mga solidong rubbing body ay may mga makabuluhang iregularidad, kung gayon ang pangunahing termino sa puwersa ng friction na lumitaw dito ay tiyak na magiging sanhi ng pangyayaring ito, i.e. hindi pantay, pagkamagaspang ng mga ibabaw ng mga gasgas na katawan. Ang mga katawan na gumagalaw nang may alitan na may kaugnayan sa isa't isa ay dapat hawakan ang mga ibabaw o ilipat ang isa sa kapaligiran ng isa. Ang paggalaw ng mga katawan na may kaugnayan sa isa't isa ay maaaring hindi lumabas dahil sa pagkakaroon ng friction kung ang puwersang nagtutulak ay mas mababa sa pinakamataas na puwersa ng static friction. Kung ang mga contact na ibabaw ng solid rubbing body ay perpektong pinakintab at makinis, kung gayon ang pangunahing termino ng friction force na nagmumula sa kasong ito ay matutukoy ng molecular adhesion sa pagitan ng rubbing surface ng mga katawan.
Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang proseso ng paglitaw ng sliding at rest friction forces sa junction ng dalawang contacting body. Kung titingnan mo ang mga ibabaw ng mga katawan sa ilalim ng isang mikroskopyo, makikita mo ang mga microroughness, na ilarawan natin sa isang pinalaki na anyo (Larawan 1, a). Isaalang-alang natin ang pakikipag-ugnayan ng mga nakikipag-ugnay na katawan gamit ang halimbawa ng isang pares ng mga iregularidad ( tagaytay at labangan) (Larawan 3, b). Sa kaso kapag walang puwersa na sumusubok na magdulot ng paggalaw, ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan sa parehong mga slope ng microroughnesses ay magkatulad. Gamit ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan, ang lahat ng mga pahalang na bahagi ng pakikipag-ugnayan ay pumipilit sa isa't isa, at ang lahat ng mga patayo ay summed up at bumubuo ng puwersa N (reaksyon ng suporta) (Larawan 2, a).
Ang isang kakaibang larawan ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan ay nakuha kapag ang isang puwersa ay nagsimulang kumilos sa isa sa mga katawan. Sa kasong ito, ang mga contact point ay nakararami sa mga "slope" na natitira sa figure. Ang unang katawan ay maglalagay ng presyon sa pangalawa. Ang intensity ng pressure na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng puwersa R". Ang pangalawang katawan, alinsunod sa ikatlong batas ni Newton, ay kikilos sa unang katawan. Ang intensity ng pagkilos na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng puwersa R (reaksyon ng suporta). Ang puwersa R
ay maaaring mabulok sa mga bahagi: ang puwersa N, nakadirekta patayo sa ibabaw ng contact ng mga katawan, at ang puwersa Fsc, na nakadirekta laban sa pagkilos ng puwersa F (Larawan 2, b).
Matapos isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng mga katawan, dalawang puntos ang dapat tandaan.
1) Sa pakikipag-ugnayan ng dalawang katawan, alinsunod sa ikatlong batas ni Newton, dalawang pwersang R at R" ang bumangon; para sa kaginhawaan ng pagsasaalang-alang kapag nilutas ang mga problema, nabubulok namin ang puwersa R sa mga sangkap N at Fsc (Ftr sa kaso ng paggalaw).
2) Ang mga puwersa N at F Tp ay may parehong kalikasan (electromagnetic interaction); hindi ito maaaring maging iba, dahil ang mga ito ay mga bahagi ng parehong puwersa R.
Sa modernong teknolohiya, ang pagpapalit ng sliding friction sa pamamagitan ng rolling friction ay napakahalaga upang mabawasan ang mga nakakapinsalang epekto ng friction forces. Ang rolling friction force ay tinukoy bilang ang puwersa na kinakailangan para sa pare-parehong rectilinear rolling ng isang katawan sa isang pahalang na eroplano. Ito ay itinatag sa pamamagitan ng karanasan na ang rolling friction force ay kinakalkula ng formula:
kung saan ang F ay ang rolling friction force; k ay ang koepisyent ng rolling friction; Ang P ay ang pressure force ng rolling body sa suporta at R ay ang radius ng rolling body.
Mula sa pagsasanay ay halata, mula sa pormula ay malinaw na mas malaki ang radius ng rolling body, mas kaunting hadlang ang hindi pagkakapantay-pantay ng suporta sa ibabaw nito.
Tandaan na ang coefficient ng rolling friction, sa kaibahan sa coefficient ng sliding friction, ay isang pinangalanang halaga at ipinahayag sa mga yunit ng haba - metro.
Ang sliding friction ay pinapalitan ng rolling friction, sa kinakailangan at posibleng mga kaso, sa pamamagitan ng pagpapalit ng plain bearings ng rolling bearings.
Mayroong panlabas at panloob na alitan (kung hindi man ay tinatawag na lagkit). Ang ganitong uri ng alitan ay tinatawag na panlabas, kung saan ang mga puwersa ay lumitaw sa mga punto ng pakikipag-ugnay ng mga solidong katawan na humahadlang sa magkaparehong paggalaw ng mga katawan at nakadirekta nang tangential sa kanilang mga ibabaw.
Ang panloob na friction (lagkit) ay isang uri ng friction, na binubuo sa katotohanan na may mutual displacement. Ang mga layer ng likido o gas sa pagitan ng mga ito ay may mga tangential na puwersa na pumipigil sa naturang paggalaw.
Ang panlabas na friction ay nahahati sa rest friction (static friction) at kinematic friction. Ang alitan ng pahinga ay nangyayari sa pagitan ng mga nakapirming solidong katawan kapag ang alinman sa mga ito ay sinusubukang gumalaw. Umiiral ang kinematic friction sa pagitan ng magkadikit na gumagalaw na matigas na katawan. Ang kinematic friction, sa turn, ay nahahati sa sliding friction at rolling friction.
Ang mga puwersa ng friction ay may mahalagang papel sa buhay ng tao. Sa ilang pagkakataon ay ginagamit niya ang mga ito, at sa iba naman ay kinakalaban niya ang mga ito. Ang mga puwersa ng friction ay likas na electromagnetic.
Mga uri ng pwersa ng friction.
Ang mga puwersa ng friction ay electromagnetic sa kalikasan, i.e. friction forces ay batay sa electric forces ng interaksyon ng mga molecule. Nakasalalay sila sa bilis ng paggalaw ng mga katawan na may kaugnayan sa bawat isa.
Mayroong 2 uri ng friction: tuyo at likido.
1. Ang alitan ng likido ay isang puwersa na nanggagaling kapag ang isang solidong katawan ay gumagalaw sa isang likido o gas, o kapag ang isang layer ng likido (gas) ay gumagalaw nang may kaugnayan sa isa pa at nagpapabagal sa paggalaw na ito.
Sa mga likido at gas, walang static na friction force.
Sa mababang bilis sa isang likido (gas):
Ftr= k1v,
kung saan ang k1 ay ang drag coefficient, depende sa hugis, sukat ng katawan at sa liwanag sa medium. Tinutukoy ng karanasan.
Sa mataas na bilis:
Ftr= k2v,
kung saan ang k2 ay ang drag coefficient.
2. Ang dry friction ay isang puwersang nagmumula sa direktang kontak ng mga katawan, at palaging nakadirekta sa mga contact surface ng mga electromagnetic na katawan nang eksakto sa pamamagitan ng pagsira ng mga molecular bond.
Friction ng pahinga.
Isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng bar sa ibabaw ng talahanayan. Ang ibabaw ng mga katawan na nakikipag-ugnay ay hindi ganap na pantay. Ang pinakamalaking puwersa ng pagkahumaling ay nangyayari sa pagitan ng mga atomo ng mga sangkap na nasa pinakamababang distansya mula sa isa't isa, iyon ay, sa mikroskopiko mga protrusions. Ang kabuuang puwersa ng pagkahumaling ng mga atomo ng mga katawan na nakikipag-ugnay ay napakahalaga na kahit na sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na puwersa na inilapat sa bar na kahanay sa ibabaw ng pakikipag-ugnay nito sa talahanayan, ang bar ay nananatiling pahinga. Nangangahulugan ito na ang puwersa na kumikilos sa bar ay katumbas ng ganap na halaga sa panlabas na puwersa, ngunit salungat na direksyon. Ang puwersang ito ay ang static friction force. Kapag ang inilapat na puwersa ay umabot sa pinakamataas na kritikal na halaga na sapat upang masira ang mga bono sa pagitan ng mga protrusions, ang bar ay magsisimulang mag-slide sa mesa. Ang maximum na static friction force ay hindi nakadepende sa surface contact area. Ayon sa Newton's third law, ang normal na pressure force ay katumbas ng absolute value sa support reaction force N.
Ang maximum na static friction force ay proporsyonal sa puwersa ng normal na presyon: 
kung saan ang μ ay ang static friction coefficient.
Ang koepisyent ng static friction ay nakasalalay sa likas na katangian ng paggamot sa ibabaw at sa kumbinasyon ng mga materyales na bumubuo sa mga nakikipag-ugnay na katawan. Ang mataas na kalidad na pagproseso ng makinis na mga contact surface ay humahantong sa isang pagtaas sa bilang ng mga naaakit na atom at, nang naaayon, sa isang pagtaas sa static friction coefficient.
Ang pinakamataas na halaga ng static friction force ay proporsyonal sa modulus ng puwersa F d ng presyon na ibinibigay ng katawan sa suporta.
Ang halaga ng static friction coefficient ay maaaring matukoy bilang mga sumusunod. Hayaang humiga ang katawan (flat bar) sa isang inclined plane AB (Fig. 3). Tatlong pwersa ang kumikilos dito: gravity F, static friction force Fp at support reaction force N. Ang normal na bahagi ng Fp ng gravity ay ang pressure force Fd na ginawa ng katawan sa suporta, i.e.
FН=Fд. Ang tangential component na Ft ng gravity ay ang puwersang may posibilidad na ilipat ang katawan pababa sa isang hilig na eroplano.
Sa maliliit na anggulo ng inclination a, ang force Ft ay balanse ng static friction force Fp at ang katawan ay nakapahinga sa inclined plane (ang support reaction force N ayon sa ikatlong batas ni Newton ay katumbas ng magnitude at kabaligtaran ng direksyon sa puwersa. Fd, ibig sabihin, binabalanse nito).
Tataasin natin ang anggulo ng pagkahilig a hanggang sa magsimulang mag-slide ang katawan pababa sa inclined plane. Sa sandaling ito
Fт=FпmaxMula sa fig. 3 ay nagpapakita na Ft=Fsin = mgsin; Fn \u003d Fcos \u003d mgcos.
nakukuha natin
fн=sin/cos=tg.
Ang pagkakaroon ng pagsukat sa anggulo kung saan nagsisimula ang pag-slide ng katawan, posibleng kalkulahin ang halaga ng koepisyent ng static friction fp ng formula.
kanin. 3. Friction ng pahinga.
sliding friction
Ang sliding friction ay nangyayari kapag ang relatibong paggalaw ng mga nakikipag-ugnay na katawan.
Ang puwersa ng sliding friction ay palaging nakadirekta sa direksyon na kabaligtaran sa kamag-anak na bilis ng mga katawan na nakikipag-ugnay.
Kapag ang isang katawan ay nagsimulang mag-slide sa ibabaw ng isa pang katawan, ang mga bono sa pagitan ng mga atomo (mga molekula) ng mga unang hindi kumikibo na mga katawan ay nasira, at bumababa ang alitan. Sa karagdagang kamag-anak na paggalaw ng mga katawan, ang mga bagong bono ay patuloy na nabuo sa pagitan ng mga atomo. Sa kasong ito, ang sliding friction force ay nananatiling pare-pareho, bahagyang mas mababa kaysa sa static friction force. Tulad ng pinakamataas na static friction force, ang sliding friction force ay proporsyonal sa normal na pressure force at, samakatuwid, sa support reaction force:
, kung saan ang koepisyent ng sliding friction (), depende sa mga katangian ng mga contact na ibabaw.
kanin. 3. Sliding friction
mga tanong sa pagsusulit
- Ano ang panlabas at panloob na alitan?
- Anong uri ng friction ang static friction?
- ano ang dry at liquid friction?
- Ano ang maximum na static friction force?
- Paano matukoy ang halaga ng koepisyent ng static friction?
Maglagay tayo ng karanasan
Itulak natin ang bloke na nakahiga sa mesa, binibigyan ito ng ilang paunang bilis. Makikita natin na ang bar ay dumudulas sa mesa at ang bilis nito ay bumababa hanggang sa kumpletong paghinto (Figure 17.1 ay nagpapakita ng sunud-sunod na posisyon ng bar sa mga regular na pagitan). Tulad ng alam mo na mula sa pangunahing kurso sa pisika ng paaralan, ang sliding friction force na kumikilos dito mula sa gilid ng table ay nagpapabagal sa bar.
Ang mga puwersa ng sliding friction ay kumikilos sa bawat isa sa mga nakikipag-ugnay na katawan kapag sila ay gumagalaw nang may kaugnayan sa isa't isa.
Ang mga puwersang ito ay kumikilos sa bawat isa sa mga nakikipag-ugnay na katawan (Larawan 17.2). Ang mga ito ay pantay sa ganap na halaga at kabaligtaran sa direksyon, dahil sila ay konektado sa pamamagitan ng ikatlong batas ni Newton. 
Kapag ang bloke ay dumudulas sa mesa, hindi namin napapansin ang sliding friction force na kumikilos sa mesa mula sa gilid ng bar, dahil ang mesa ay nakakabit sa sahig (o isang medyo malaking static friction force na kumikilos sa mesa mula sa sahig. , na tatalakayin sa ibang pagkakataon).
Kung itulak mo ang isang bar na nakahiga sa cart, pagkatapos ay sa ilalim ng pagkilos ng sliding friction force na kumikilos sa cart mula sa gilid ng bar, ang cart ay lilipat nang may acceleration, at ang bilis ng bar na nauugnay sa cart ay bababa.
1. Ilang beses mas malaki ang acceleration ng bar na nauugnay sa talahanayan sa eksperimentong ito kaysa sa acceleration ng cart na may kaugnayan sa table, kung ang mass ng bar ay 200 g at ang mass ng cart ay 600 g? Ang alitan sa pagitan ng troli at mesa ay maaaring mapabayaan.
Ang mga puwersa ng sliding friction ay nakadirekta sa ibabaw ng contact ng mga katawan. Ang friction force na kumikilos sa bawat katawan ay nakadirekta sa tapat ng bilis ng katawan na ito na may kaugnayan sa ibang katawan.
Ang mga puwersa ng sliding friction ay higit sa lahat dahil sa pakikipag-ugnayan at pagkasira ng mga iregularidad ng mga nakikipag-ugnay na katawan (ang mga iregularidad na ito ay pinalaki sa Figure 17.3 para sa kalinawan). Samakatuwid, kadalasan ay mas makinis ang mga ibabaw ng mga katawan na nakikipag-ugnay, mas mababa ang puwersa ng alitan sa pagitan nila. 
Gayunpaman, kung ang mga contact na ibabaw ay ginawang napakakinis (halimbawa, kung sila ay pinakintab), kung gayon ang sliding friction force ay maaaring tumaas dahil sa pagkilos ng intermolecular forces of attraction.
Alamin natin kung ano ang nakasalalay sa puwersa ng sliding friction.
Ano ang nakasalalay sa puwersa ng sliding friction?
Maglagay tayo ng karanasan
Gamit ang isang dynamometer, hihilahin namin ang bar kasama ang talahanayan sa isang pare-pareho ang bilis (Larawan 17.4, a), paglalapat ng isang pahalang na nakadirekta na puwersa dito hal. 
Kapag gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis, ang acceleration ng block ay zero. Dahil dito, ang sliding friction force na kumikilos sa bar mula sa gilid ng table ay balanse ng elastic force na kumikilos sa bar mula sa gilid ng dynamometer. Nangangahulugan ito na ang mga puwersang ito ay pantay sa ganap na halaga, iyon ay, ipinapakita ng dynamometer ang modulus ng friction force.
Ulitin natin ang eksperimento sa pamamagitan ng paglalagay ng isa pang katulad na bar sa bar (Larawan 17.4, b). Makikita natin na dumoble ang puwersa ng sliding friction. Napansin natin ngayon na sa eksperimentong ito (kumpara sa eksperimento na may isang bar) nadoble rin ang puwersa ng normal na reaksyon.
Sa pamamagitan ng pagpapalit ng normal na puwersa ng reaksyon, masisiguro ng isa na ang modulus ng sliding friction force Ftr ay proporsyonal sa modulus ng normal na puwersa ng reaksyon N:
F tr.sk \u003d μN. (isa)
Tulad ng ipinapakita ng karanasan, ang puwersa ng sliding friction ay halos hindi nakasalalay sa kamag-anak na bilis ng paggalaw ng mga nakikipag-ugnay na katawan at sa lugar ng kanilang pakikipag-ugnay.
Ang coefficient of proportionality μ ay tinatawag na coefficient of friction. Ito ay tinutukoy mula sa karanasan (tingnan ang Lab 4). Depende ito sa materyal at sa kalidad ng pagproseso ng mga contacting surface. Sa flyleaf ng libro ng problema (sa ilalim ng pabalat) ang tinatayang mga halaga ng koepisyent ng friction para sa ilang mga uri ng mga ibabaw ay ibinibigay.
Ang koepisyent ng friction ng mga gulong sa basang aspalto o sa yelo ay ilang rosas na mas mababa kaysa sa koepisyent ng friction ng mga gulong sa tuyong aspalto. Samakatuwid, ang distansya ng pagpepreno ng kotse ay makabuluhang nadagdagan sa panahon ng ulan o yelo. Ang isang karatula sa kalsada ay nagbabala sa mga driver tungkol sa isang madulas na kalsada (Larawan 17.5). 
2. Isang katawan na may mass na m ang gumagalaw sa pahalang na ibabaw. Friction coefficient sa pagitan ng katawan at ibabaw μ.
a) Ano ang puwersa ng sliding friction?
b) Sa anong modulus ng acceleration gumagalaw ang katawan kung ang puwersa lamang ng grabidad, ang puwersa ng normal na reaksyon at ang puwersa ng sliding friction ang kumikilos dito?
3. Ang isang bloke na nakahiga sa mesa ay binigyan ng bilis na 2 m/s, at huminto ito ng 1 m (distansya ng paghinto). Ano ang koepisyent ng friction sa pagitan ng bar at talahanayan?
4. Maaari nating ipagpalagay na ang puwersa ng sliding friction ay kumikilos sa kotse habang nagpepreno. Tantyahin ang distansya ng paghinto ng kotse sa tuyong simento at sa yelo sa paunang bilis na 60 km/h; 120 km/h Ihambing ang mga nahanap na halaga sa haba ng silid-aralan.
Ang mga sagot na makukuha mo ay magugulat sa iyo. Malamang, mas magiging maingat ka sa kalsada kapag umuulan at lalo na sa yelo.
2. Lakas ng static friction
Maglagay tayo ng karanasan
Subukang ilipat ang cabinet (Larawan 17.6). Ito ay mananatiling tahimik kahit na ilapat mo ito ng maraming puwersa.
Anong puwersa ang nagbabalanse sa horizontally directed force na inilapat mo sa cabinet? Ito ang static friction force na kumikilos sa cabinet mula sa gilid ng sahig. 
Ang mga puwersa ng static friction ay lumalabas kapag sinubukan mong ilipat ang isa sa mga nakikipag-ugnay na katawan na may kaugnayan sa isa pa sa kaso kapag ang mga katawan ay nananatiling nakapahinga na may kaugnayan sa isa't isa. Pinipigilan ng mga puwersang ito ang kamag-anak na paggalaw ng mga katawan.
5. Ang static friction force ba ay kumikilos sa sahig mula sa gilid ng cabinet (Fig. 17.6)?
Ang mga sanhi ng static friction force ay katulad ng mga sanhi ng sliding friction force: ang pagkakaroon ng mga iregularidad sa contacting surface ng mga katawan at ang pagkilos ng intermolecular forces of attraction.
Unti-unti nating tataas ang pahalang na puwersa na inilapat sa kabinet. Sa pag-abot sa isang tiyak na halaga, ang kabinet ay lilipat at magsisimulang mag-slide sa sahig. Dahil dito, ang modulus ng static friction force Ftr.pok ay hindi lalampas sa isang tiyak na halaga ng limitasyon, na tinatawag na maximum na static friction force.
Ipinapakita ng karanasan na ang maximum na static friction force ay bahagyang mas malaki kaysa sa sliding friction force. Gayunpaman, upang gawing simple ang solusyon ng mga problema sa paaralan, ipinapalagay na ang maximum na static friction force ay katumbas ng sliding friction force:
F tr.pok ≤ μN. (2)
Kung ang katawan ay nagpapahinga, ang static friction force trpk ay nagbabalanse sa puwersa na nakadirekta sa ibabaw ng contact ng mga katawan at may posibilidad na ilipat ang katawan.
Samakatuwid, sa kasong ito
F tr.pok = F. (3)
Pakitandaan: ang static friction force ay nakakatugon sa dalawang relasyon - hindi pagkakapantay-pantay (4) at pagkakapantay-pantay (5). Mula sa kanila ay sumusunod ang hindi pagkakapantay-pantay para sa puwersa na hindi makagalaw sa katawan:
Kung F > μN, ang katawan ay magsisimulang mag-slide, at ang sliding friction fats ay kikilos dito. Sa kasong ito
F tr \u003d F tr.sk \u003d μN.
Ang mga relasyon (3) at (5) ay inilalarawan ng isang graph ng pagdepende ng friction force Ftr sa puwersa F na inilapat sa katawan (Fig. 17.7). 
6. Ang isang pahalang na puwersa na katumbas ng magnitude sa F ay inilapat sa isang bar na may mass na 1 kg na nakahiga sa mesa.Ang coefficient ng friction sa pagitan ng bar at ng talahanayan ay 0.3. Ano ang friction force na kumikilos sa bar mula sa gilid ng table kung F = 2 N? F = 5 N?
7. Ang isang traktor ay humihila ng isang bungkos ng mga troso na tumitimbang ng 10 tonelada nang pahalang na may lakas na 40 kN. Ano ang acceleration ng bundle kung ang koepisyent ng friction sa pagitan ng mga log at kalsada ay 0.3? 0.5?
8. Ang isang bar na may mass na 1 kg na matatagpuan sa mesa ay hinila ng isang pahalang na spring na may higpit na 100 N / m. Koepisyent ng friction 0.3. Ano ang elongation x ng spring kung ang bar ay nakapahinga? gumagalaw sa bilis na 0.5 m/s?
Maaari bang maging puwersang nagtutulak ang alitan?
Sa isang hakbang, itinutulak ng isang tao ang kalsada pabalik, na kumikilos dito gamit ang puwersa ng static friction mp1: pagkatapos ng lahat, ang solong sa panahon ng pagtulak ay nakasalalay sa kamag-anak sa kalsada (ito ay kung minsan ay ipinapahiwatig ng isang malinaw na imprint ng solong) (Fig 17.8, a). Ayon sa ikatlong batas ni Newton, mula sa gilid ng kalsada ang isang tao ay apektado ng parehong modulus static friction force na tr2 na nakadirekta pasulong. 
Ang static friction force ay nagpapabilis din sa kotse (Larawan 17.8, b). Kapag ang isang gulong ay gumulong nang hindi nadudulas, ang pinakamababang punto nito ay nakapahinga kaugnay sa kalsada. Ang gulong sa pagmamaneho ng kotse (na minamaneho ng makina) ay nagtutulak sa kalsada pabalik, na kumikilos dito gamit ang static friction force mp1. Ayon sa ikatlong batas ni Newton, ang kalsadang may atom ay nagtutulak sa gulong (at kasama nito ang kotse) pasulong sa pamamagitan ng static friction force mp2. Ito ang puwersang ito na madalas na tinatawag na puwersa ng traksyon.
9. Ano ang layunin ng paggawa ng mga lokomotibo (electric at diesel na lokomotibo) na napakalaking?
10. Ang koepisyent ng friction sa pagitan ng mga gulong ng mga gulong sa pagmamaneho ng kotse at ng kalsada ay 0.5. Ipagpalagay na ang air resistance ay maaaring mapabayaan.
a) Sa anong pinakamataas na posibleng acceleration na maaaring gumalaw ang isang kotse kung ang lahat ng mga gulong nito ay nagmamaneho?
b) Tataas o bababa ba ang maximum na posibleng acceleration ng kotse kung ang harap o hulihan lang na mga gulong ang pinapatakbo? Pangatwiranan ang iyong sagot.
Mga pahiwatig. Ang acceleration ng sasakyan ay dahil sa pagkilos ng static friction force mula sa gilid ng kalsada. 
Mga karagdagang tanong at gawain
11. Ang Figure 17.9 ay nagpapakita ng mga graph ng dependence ng sliding friction force sa normal na reaction force kapag gumagalaw ng tatlong magkakaibang bar sa mesa. Sa pagitan ng aling bar at talahanayan ang koepisyent ng friction ang pinakamalaki? Ano ang katumbas nito?
12. Sa mesa ay isang stack ng apat na magkaparehong libro na tumitimbang ng 500 g bawat isa (Larawan 17.10). Ang koepisyent ng friction sa pagitan ng mga pabalat ng libro ay 0.4. Anong horizontally directed force ang dapat ilapat upang mahawakan ang natitirang mga libro:
a) ilipat ang book 4?
b) ilipat ang mga aklat 3 at 4 nang magkasama?
c) bunutin ang book 3?
d) bunutin ang book 2?
