Va rugam dezactivati programul ad block pentru a vizualiza pagina!

Cumpara abonament!
Plateste cu PayPal

Legile forţei de frecare. Rezolvarea problemei corpului pe un plan înclinat.

Partajeaza in Google Classroom

Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Pentru a putea vizualiza un video va rugam sa va logati aici! Daca nu aveti cont va puteti inregistra apasand aici.
25 voturi 914 vizionari
Puncte: 10

Transcript



în cea de a obții de mecanică Donia

nu vom discuta despre forța de

frecare și despre mișcarea unui

corp pe un plan înclinat frecare

am apare la suprafața de contact

a două corpuri solide și are ca

principală cauză asperitățile de

pe cele două suprafețe aflate în

contact dar și atracția de tip

molecular sau electrostatic ce

apare la cele două suprafețe în

contact pentru a exemplifica să

avem să luăm în considerare Un

corp care are o suprafață cu asperități

care se află în contact cu suprafața

altui corp care are și el bineînțeles

asperități acest asperități se

întrepătrund și bineînțeles că

dacă Încercăm să mișcăm unul din

corpuri față de celălalt ele se

vor opune de mișcări vor dezvolta

o forță de rezistență Deci frecare

am este apariția unor forțe de

rezistente de rezistență numită

forțe de frecare ce se opune mișcării

sau începerii mișcări există trei

tipuri de frecare și anume statică

care se opune punerii în mișcare

a unui corp aflat în repaus avem

și eu o frecare la alunecare care

se opune mișcării prin alunecarea

unui corp și o frecare la rostogolire

care se opune mișcării prin rostogolire

a unui corp principalul tip în

toate situațiile practice de frecare

este frecare la alunecare Deci

dacă nu specificăm Ce fel de frecare

despre ce fel de frecare Vorbim

ne referim la plecarea de la alunecare

Pentru a măsura forțele de frecare

folosim un dispozitiv experimental

simplu avem o suprafață pe care

punem un corp care este atașat

cu un fir de Un scripete și la

capătul scripetelui avem un taler

pe care punem diferite greutăți

cunoscute pentru a măsura forța

de frecare statică pur și simplu

creștem greutatea de pe taler până

când corpul se pune în mișcare

valoarea greutății pentru care

corpul se pune în mișcare este

egală cu forța de frecare statică

forța de frecare apare la suprafața

de contact și are sens opus mișcării

forța de Pentru a măsura forța

de frecare la alunecare o dată

ce corpul se află în mișcare very

m greutățile de pe taler până când

corpul are o mișcare uniform asta

înseamnă că accelerația lui este

0 dacă accelerația lui este 0 conform

principiului al doilea al mecanicii

forța rezultantă ce acționează

asupra corpului este 0 deci a egal

cu 0 implică că Forța de tracțiune

care este și tensiunea din fir

este egală cu forța de frecare

dar Forța de tracțiune este egală

cu greutatea de pe taler Deci aceasta

este forța de tensiune din fir

și aceasta este greutatea și de

tei este egal cu g în concluzie

în acest caz forța de frecare este

dată de greutatea de pe talere

și în felul acesta putem măsura

forța de frecare la alunecare pentru

a măsurat forța de frecare la rostogolire

schimbăm un pic dispozitivul experimental

în sensul că punem între corp și

suprafață câțiva cilindri și în

acest caz corpul se va mișca prin

rostogolirea acestor cilindri și

respect repetăm același experiment

și măsurăm în felul acesta a forța

de frecare la rostogolire primă

concluzie pe care o trage din nas

fel de măsurători este că pentru

același corp pe aceeași suprafață

forța de frecare statică este întotdeauna

mai mare decât forța de frecare

are la alunecare care la rândul

ei este întotdeauna mai mare decât

forța de frecare la rostogolire

vom continua acest tip de măsurători

pentru a vedea De ce depinde sau

care sunt parametrii de care depinde

forța de frecare la alunecare care

din nou este principalul tip de

forță de frecare Deci Variant parametri

corpului și a suprafeței și obținem

că forța de frecare la alunecare

nu depinde de aria de contact putem

varia dimensiunile corpului și

putem observa că forța de frecare

Nu depind nu depinde de aceste

dimensiuni ea în schimb depinde

de natura sau de gradul de prelucrare

a suprafeței de contract contact

de simplu facem experimentul pentru

un corp de lemn de exemplu și o

de lemn și apoi pentru un corp

de oțel pe o suprafață de lemn

și observăm că magnitudinea forței

de frecare depinde de natura materialelor

din care sunt făcute atât corpul

cât și suprafața ia depinde de

asemeni și de gradul de prelucrare

pentru aceleași două combinații

corpul suprafață să zicem lemn

lemn Dacă aceste două suprafețe

de lemn se mai bine prelucrate

atunci forța de frecare este mai

mic și în final ia depinde direct

proporțional de forța normală a

suprafețelor amintesc prin forță

normală a unei suprafețe pe care

se află un corp înțelegem forța

de reacțiune a suprafeței la greutatea

corpului Deci greutatea corpului

acționează asupra suprafeței cu

o forță g și în concluzie conform

principiului 3 al mecanicii suprafața

va reacționa cu o forță numită

forța normală în acest tip de dispozitiv

forța normală este egală cu forța

de greutate dar dacă suprafața

este Înclinată face un unghi cu

orizontala atunci forța normală

nu va mai fi egală cu greutatea

pentru că ele își forța normală

este aceeași aceasta e greutate

este aceasta ele nu mai sunt egale

nemaiavând aceeași direcție revenind

se observă experimental că forța

de frecare este direct proporțională

cu această forță normală de reacție

a suprafeței la greutatea corpului

în concluzie el se trage conclusivă

că forța de frecare este egală

cu un o constantă numit coeficient

de frecare înmulțită cu această

forță normală a suprafeței coeficientul

de frecare la alunecare ia o valoare

fixă pentru un corp și o suprafață

dat vedeți aicea un tabel cu diferite

suprafețe tipuri de suprafețe și

corpuri și valorile pentru coeficientul

de frecare la alunecare miu și

cu F centrul de frecare static

mus observăm că întotdeauna mai

este mai mare decât mine Deci frecarea

statică este mai puternică decât

cealaltă care și că el Ia o valoare

dată pentru o ție corp suprafață

fiind o forță rezistentă consecințele

forței de frecare sunt de obicei

nedorite în toate aplicațiile tehnologice

și în consecință sau dezvoltat

tot felul de tehnologii pentru

a reduce efectul unul una din aceste

tehnologii este descreșterea coeficientului

de frecare prin lubrifierea mecanismelor

în această imagine vedem un motor

care arde de combustibil pentru

a genera mișcarea oscilatorie a

pistoanelor Care este transmisă

mai departe prin mecanismul de

transmisie a mișcării din mașina

respectivă dacă nu am găsit nicio

soluție pentru frecarea dintre

toate aceste componente la motorul

sar încălzi și în final se defecta

acesta este motivul pentru care

toate mecanismele din varii mașini

folosesc uleiuri pentru lubrifierea

componentelor aflate în mișcare

și contact Deci care generează

frecare o altă tehnologie este

transformarea frecării la alunecare

între frecare la rostogolire aceasta

este folosită de obicei în rulmenți

Spre exemplu prin plasarea unor

bile ce se rostogolesc între cele

două suprafețe aflate în mișcare

și în contact Nu toate consecințele

frecării sunt în negative cel mai

simplu exemplu fiind mișcarea noastră

mersul nu am putea merge dacă încălțămintea

noastră nu ar dezvolta o forță

de frecare cu suprafața pe care

ne deplasăm același lucru este

valabil și pentru automobile pentru

a discuta un pic despre forța de

frecare la rostogolire dintre roțile

unui automobil și suprafața pe

care automobilul se deplasează

să desenăm Un automobil aceasta

este schema unui automobil care

se mișcă în această direcție de

ce aceasta este vectorul viteză

Dacă primul set de roți cel din

față este setul de roți motoare

necesitatea sunt roțile motoare

iar iar roțile din spate sunt roțile

inert aceasta înseamnă că roțile

din față sunt cuplate la motor

pe când cele din spate Nu sunt

cuplate să ne cuplate la motor

atunci forțele de frecare la rostogolire

vor fi foarte diferite în sensul

lor mai exact roțile motoare au

frecare la rostogolire ce dezvoltă

o tracțiune o forță de tracțiune

sensul forțelor de frecare rostogolire

a roților motoare fiind înainte

pe când roțile inert a a o forță

de frecare la rostogolire ce are

sens opus mișcării automobilului

Și de ce le vor fi în forță de

frânare de ce trebuie să ținem

cont întotdeauna la un automobil

când desenăm sensul când stabilim

sensul forțelor de frecare la rostogolire

de faptul Dacă roțile sunt motoare

sau sunt inert Adică dacă sunt

cuplate la motor sau ne cuplate

la motor în fine Să considerăm

problema unui corp aflat pe un

plan înclinat 10 avem un corp de

masă M ce se află pe un plan înclinat

cu unghiul Alfa Care este tras

de o forță f care face un unghi

Baton cu planul înclinat și dorim

să calculăm accelerația corpului

începem prin a desena forțele ce

acționează asupra corpului bineînțeles

vom avea o forță de greutate care

are sensul verticalei în punctul

respectiv vom avea o forță normală

Care este reacțiunea suprafeței

la acțiunea greutății corpului

și vom avea și o forță de frecare

care acționează dea lungul suprafeței

după ce am stabilit toate forțele

ce acționează asupra corpului putem

scrie ecuația fundamentală a dinamicii

și anume că suma forțelor suma

vectoriala for Florin f plus n

plus G Plus forța de frecare f

f este egală cu masa înmulțită

cu accelerația corpului pentru

a rezolva această ecuație alegem

un sistem de axe de coordonate

o x o y în care o x este de a lungul

planului iar o este perpendiculară

pe planul înclinat și atunci putem

scrie de a lungul lui o x că e

f cosinus de beton plus sinus de

Alfa minus ff forța de frecare

este egală cu masa ori accelerația

masa ori accelerația pentru corpul

se mișcă numai în direcția x iar

componentele sunt imediate de fix

este această componentă și va fi

f cosinus de Betta iar gx este

această componentă și deoarece

acest unghi este egal cu unghiul

planului Alfa gx va fi gen înregistrez

Alfa pe o y a m f sinus de beton

plus G scuzați minus G cosinus

Delfin plus n este egal cu zero

zero pentru că nu avem accelerație

pe direcția oi corpului se mișcă

pe o y și componentele sunt f y

este acesta de ce este f sinus

de beton iar G Y este acesta Deci

G cosinus de Alfa și are semnul

minus pentru că jy8 A are Sensul

opus a XA o y în cea de a doua

ecuații scrie în rezultă valoarea

sau ecuația pentru forța normală

n este egal cu g cosinus de Alfa

Dică mg cosinus de Alfa minus f

sinus de beton iar din prima ecuație

avem m a este egal cu EF cosinus

de beton plus mg sinus de Alfa

minus m n forța de frecare este

produsul dintre coeficientul de

frecare la alunecare și forța normală

de aici putem scoate ecuația pentru

accelerația A care devine egală

cu g pe lângă țin Alpha minus Mucosolvan

plus f împărțit la m pe lângă cosinus

de Betta plus musings de Betta

și aceasta este ecuația pentru

accelerația corpului Pe planul

înclinat

Forțe de frecare.Ascunde teorie X

Forțe de frecare

Frecarea apare la suprafața de contact dintre două corpuri solide. Cauzele frecării sunt atât asperitățile celor două suprafețe ce intră în contact cât și atracția moleculară ce apare între cele două suprafețe. Asperitățile celor două suprafețe se întrepătrund și vot impiedica mișcarea celeor două suprafețe tangențial una față de alta. Macroscopic se va constata apariția unei forțe de rezistență ce se opune mișcării suprafețelor una față de alta.

Putem concluziona că forța de frecare este o forță de rezistență ce se opune mișcării relative a suprafețelor una față de alta.

Forța de frecare poate fi:

- forță de frecare statică;

- forță de frecare la alunecare;

- forță de frecare la rostogolire;

În continuare vom discuta de alunecarea unui corp ep o suprafață:

Dacă acționăm cu o forță de tracțiune asupra unui corp așezat pe un plan, corpul va rămâne nemișcat dacă forța de tracțiune este suficient de mică deoarece va fi egalată de o forță de frecare statică. Odată ce forța de tracțiune devine mai mare decât forța de frecare statică maximă, corpul începe să alunece accelerat pe plan. Forța de frecare la launecare este puțin mai mică decât forța de frecare statică maximă.

Experimental se demostrează că forța de frecare statică maximă este mai mare ddecât forța de frecare la alunecare, care la rîndul ei este mai mare3 decât forța de frecare la rostogolire.

Legile frecării

Legea I

Forța de frecare la alunecare este direct proporțională cu forța de apăsare exercitată de corp pe suprafața de alunecare care este egală în mărime cu forța de reacțiune normală la suprafața de contact dintre corpuri.

F subscript f tilde N

Legea aII-a

Forța de frecare la alunecare depinde de natura și gradul de prelucrare al suprafețelor aflate în contact. Dependența este careacterizată de o mărime adimensională numită coeficient de frecare al alunecare ce ia valor între 0 și 1 și se notează cu begin mathsize 12px style mu end style.

Legea a III-a

Forța de frecare al alunecare nu depinde de aria suprafeței de contact dintre corpuri.

În final putem scrie că forța de frecare este determinată de relația:

F subscript f equals mu N

Planul înclinat. Unghiul de frecare.

Considerăm un corp de masă m ce alunecă uniform (cu viteză constantă) pe un plan înclinat sub unghiul begin mathsize 12px style alpha end style.

Asupra corpului vor acționa trei forțe, greutatea, reacțiunea normală la suprafață și forța de frecare. Deoarece corpul coboară uniform pe plan, accelerația sa este nulă.

Scriem:

G with rightwards arrow on top plus N with rightwards arrow on top plus stack F subscript f with rightwards arrow on top equals 0

Proiectând pe cele două axe rezultă:

open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell G subscript x minus F subscript f equals 0 comma space d u p ă space a x a space O x end cell row cell N minus G subscript y equals 0 comma space d u p ă space a x a space O y end cell end table close

Proiecțiile greutății pe cele două axe sunt:

open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell G subscript x equals m g sin open parentheses alpha close parentheses end cell row cell G subscript y equals m g cos open parentheses alpha close parentheses end cell end table close

Înlocuim proiecțiile greutății, determinăm reacțiunea normlă la suprafață din ecuația după axa Oy și obținem forța de frecare:

F subscript f equals mu N equals mu m g cos open parentheses alpha close parentheses

Înlocuim forța de frecare în relația după axa Ox și obținem:

mu equals tan open parentheses alpha close parentheses

Deoarece coeficientul de frecare la alunecare depinde doar de unghiul planuluii înclinat, acest unghi se numește unghi de frecare.

Spunem că unghiul de frecare este unghiul unui plan înclinat la care un corp coboară pe plan cu viteză constantă.

 

Cumpara abonament
Plătește cu PayPal

Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.

Despre Lecții-Virtuale.ro

Lecții-Virtuale este o platformă educațională care oferă suport în vederea pregătirii pentru Evaluare Națională și Bacalaureat la Matematică, Fizică și Chimie. Lecțiile noastre sunt alcătuite din filme și exerciții și probleme cu tot cu rezolvări. Platforma noastră este o soluție ideală pentru școala online. Pentru facilitarea activității profesorilor în cadrul ecosistemului GSuite de la Google am implementat butonul Google Classroom. Scopul nostru este să ne concentrăm pe prezentarea noțiunilor și fenomenelor într-o manieră care să stimuleze înțelegerea și nu memorarea mecanică. Ne propunem să facilităm accesul la conținut educațional de calitate mai ales elevilor cu venituri mai modeste care nu își pemit meditații particulare. Sperăm să vă simțiti bine alături de noi și să invățați lucruri folositoare. Hai România!

Newsletter

Abonează-te la Newsletter pentru a fi la curent cu toate ofertele noastre.

Parteneri

EduApps partener Lectii Virtuale UiPath partener Lectii Virtuale Scoala365 partener Lectii Virtuale CCD Galați partener Lectii Virtuale

2022 © Lecții-virtuale.ro Toate drepturile rezervate
Termeni   Despre   Contact   Confidenţialitate   Cariere Parteneri