Siła tarcia
Siła tarcia zależy od masy, współczynnika i nachylenia: ciało o masie 10 kg przy μ = 0,3 na poziomym podłożu ma F = 0,3 · 10 · 9,81 ≈ 29,4 N. Na równi pochyłej dochodzi składowa równoległa ciężaru.
Przykład: Masa 10 kg · Współczynnik tarcia μ 0,3 · Kąt nachylenia 20 ° → Siła tarcia: Siła tarcia T = 27,65 N. Źródło: Wikipedia – Reibung (Coulombsches Reibungsgesetz). Stan na: .
Jak to obliczamy
Siła tarcia jest iloczynem współczynnika tarcia i siły nacisku: T = μ · N. Siła nacisku to siła, z jaką ciało naciska prostopadle na podłoże. Na poziomym podłożu jest równa ciężarowi m · g.
Tarcie statyczne i kinetyczne
Dopóki ciało spoczywa, tarcie statyczne utrzymuje je do wartości maksymalnej μ · N. Gdy ciało się ślizga, działa tarcie kinetyczne, zwykle nieco mniejsze. Kalkulator używa wpisanego współczynnika w obu przypadkach: pokazuje, od kiedy ciało się zsuwa, a potem podaje przyspieszenie. Zgodnie z prawem Coulomba pole powierzchni styku nie ma znaczenia.
Równia pochyła
Przy nachyleniu α ciężar rozkłada się na siłę nacisku N = m · g · cos α i składową równoległą m · g · sin α. Ciało zsuwa się, gdy składowa jest większa niż μ · N, czyli powyżej kąta granicznego arctan μ. Siła ciągnięcia w górę ze stałą prędkością to składowa równoległa plus tarcie.
- Typowe współczynniki mieszczą się między około 0,05 (smarowane) a 1 (guma na asfalcie).
- Przy kącie 0 kalkulator liczy dla powierzchni poziomej.
- Przyspieszenie ziemskie wynosi 9,80665 m/s².
Najczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć siłę tarcia?
T = μ · N, gdzie μ to współczynnik tarcia, a N siła nacisku. Na poziomym podłożu N = m · g. Dla 10 kg i μ = 0,3 wychodzi około 29,4 N.
Czym różni się tarcie statyczne od kinetycznego?
Statyczne utrzymuje spoczywające ciało i jest większe; kinetyczne działa na ciało w ruchu. Oba spełniają T = μ · N, ale z różnymi współczynnikami.
Od jakiego kąta ciało zsuwa się po równi?
Powyżej kąta granicznego, dla którego tg α = μ. Dla μ = 0,5 to około 26,6 °, niezależnie od masy.
Źródła i podstawa prawna
- Wikipedia – Reibung (Coulombsches Reibungsgesetz)
- Wikipedia – Friction (Coulomb friction, angle of repose)
- Wikipedia – Schiefe Ebene
- BIPM – SI-Broschüre: Normfallbeschleunigung g_n = 9,80665 m/s²
Stan na: · Zasady redakcyjne
Podobne narzędzia
- Kalkulator siły w niutonachKalkulator siły w niutonach: z masy i przyspieszenia, ciężaru, ciśnienia i powierzchni, sprężyny lub prawa dźwigni – z przeliczeniem jednostek i obliczeniami.
- Energia kinetyczna – kalkulator energii, pracy i mocyKalkulator: energia kinetyczna Ek = mv²/2, prędkość z energii, energia potencjalna mgh, praca W = F·s·cos α i moc P = W/t – z obliczeniami krok po kroku.
- Kalkulator drogi hamowania i zatrzymaniaKalkulator drogi hamowania: oblicz drogę reakcji, hamowania i zatrzymania z prędkości, czasu reakcji i stanu nawierzchni (sucha, mokra, śnieg, lód).
- Siła dośrodkowa – kalkulatorSiła dośrodkowa – kalkulator z masą, promieniem i prędkością, okresem lub obrotami, z przyspieszeniem, przeciążeniem g i prędkością graniczną na zakręcie.
- Pęd – oblicz pęd ciałaPęd oblicz ze wzoru p = m · v z masy i prędkości, do tego energia kinetyczna, prędkość z pędu i zderzenia w jednym wymiarze – ze wzorami i tokiem obliczeń.
- Nm na lb ft: przelicznik momentuPrzelicz Nm na lb ft, lbf·in, kgf·m, kgf·cm i inne: wszystkie jednostki momentu obrotowego naraz, tabela dla klucza dynamometrycznego i moc z obrotów. Za darmo.
- Kalkulator onlineDarmowy kalkulator online: wpisz lub klikaj, a wynik pojawi się od razu – z kolejnością działań, nawiasami, procentami, pierwiastkiem i historią.
- Kalkulator siły normalnejKalkulator siły normalnej z masy, kąta nachylenia i przyspieszenia ziemskiego, opcjonalnie z siłą dodatkową i tarciem: nacisk, składowa wzdłuż równi i tarcie.
- Kalkulator prędkości granicznejKalkulator prędkości granicznej spadku z oporem powietrza z masy, współczynnika oporu, powierzchni i gęstości powietrza: m/s, km/h, mph i czas do 95 %.