Tarcie statyczne nie zawsze wynosi μN

Potrzebne wiadomości: Bilans sił i reakcja podłoża; podstawowe funkcje trygonometryczne do trudniejszych zadań.

Granica i wartość aktualna

W prostym modelu suchego tarcia wartość tarcia statycznego spełnia |F_s|\leq\mu_s N. Równość zachodzi na granicy poślizgu. Wcześniej tarcie dopasowuje się do warunków równowagi lub ruchu bez poślizgu. Po rozpoczęciu ślizgania przyjmujemy przybliżenie F_k=\mu_k N, zwykle z innym współczynnikiem.

Zwrot tarcia przeciwstawia się względnemu poślizgowi powierzchni albo jego tendencji. Nie zawsze jest przeciwny prędkości ciała względem ziemi. Taśma transportera może przez tarcie rozpędzać przedmiot w kierunku jego ruchu.

Przykład

Pudełko o masie 2 kg stoi na poziomym stole. Dla g=10 m/s² i μs=0,4 granica tarcia wynosi 8 N. Przy poziomym pchnięciu 5 N tarcie ma wartość 5 N, a nie 8 N. Jeśli po ruszeniu μk=0,3 i nadal działa 9 N, tarcie wynosi 6 N, wypadkowa 3 N, a przyspieszenie 1,5 m/s².

Najpierw wyznaczamy nacisk z bilansu prostopadłego do powierzchni. Przy ukośnej sile N może być inne niż mg. Model nie opisuje wszystkich materiałów i prędkości; współczynniki są danymi dla określonych warunków, nie uniwersalnymi liczbami przypisanymi nazwie materiału.

Zadania do tego tematu

• Pudełko nie rusza mimo siły dwudziestu niutonów
• Ślizgający się klocek ciągnięty poziomo
• Ukośna linka zmniejsza tarcie przez zmianę nacisku
• Tarcie rozpędzające paczkę wraz z transporterem

Dalsza lektura

Materiał referencyjny