HesapHanem

Sürtünme Kuvveti Hesaplama

Bir cisme etki eden sürtünme kuvvetini bulun.

Sonuç

98,07 N
245,17 N

Nasıl hesaplanır?

Araç, düz ve yatay bir yüzeyde duran bir cisim için Coulomb sürtünme modelini uygular. Önce normal kuvvet ağırlığa eşit alınır: N = m × 9,80665; m kilogram, N newton cinsindendir. Sonra sürtünme kuvveti F = μ × N olur; μ birimsiz sürtünme katsayısıdır. İki sonuç da newton olarak, iki ondalığa yuvarlanarak gösterilir.

Kütle sıfırdan büyük olmalı, μ negatif olmamalıdır; μ = 0 sıfır sürtünme verir. Normal kuvvet için ayrı bir alan yoktur, yalnızca kütle girilir; açı da yoktur: eğimli yüzeyde normal kuvvet ağırlıktan küçüktür, bu nedenle sonuç fazla çıkar. Araç μ'nin statik mi kinetik mi olduğunu bilmez; F'nin harekete geçirme mi yoksa hareketi sürdürme kuvveti mi olduğunu girdiğiniz katsayı belirler.

Örnek hesaplama

25 kg'lık bir sandık, sürtünme katsayısı 0,4 olan bir zeminde duruyor. Normal kuvvet: 25 × 9,80665 = 245,17 N. Sürtünme kuvveti: 0,4 × 245,17 = 98,07 N. Yani 0,4 sandığın statik katsayısıysa yaklaşık 98 N'dan fazla bir itme onu hareket ettirir. Katsayı 1,2 olsaydı aynı sandık 294,20 N verirdi, tam üç katı; çünkü sürtünme doğrudan μ ile orantılıdır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kütle alanına newton cinsinden ağırlık yazmak. Alan kilogram ister; 245 N'luk bir ağırlık yaklaşık 25 kg olarak girilmelidir, aksi halde sonuç yaklaşık on kat fazla çıkar.
  • Cisim zaten kayarken statik katsayıyı, ya da tersini kullanmak. Kinetik μ genellikle statik μ'den düşüktür; hareketi sürdüren kuvvet, başlatan kuvvetten küçüktür.
  • Sonucu rampadaki bir cisme uygulamak. Araç düz yüzey varsayar; eğimde N = m·g·cos(açı) olur ve daha küçüktür.
  • μ'yi yüzde olarak yazmak (0,4 yerine 40). Katsayı düz bir orandır; 40 yazarsanız sürtünme yüz kat büyük çıkar.
  • Temas alanının önemli olmasını beklemek. Bu modelde önemli değildir; yalnızca μ ve normal kuvvet girer, aynı kütleli daha geniş bir blok aynı sürtünmeyi verir.

Kaynaklar

Bu hesaplama hakkında

Sürtünme kuvveti, temas halindeki iki yüzey arasındaki bağıl hareketi (veya hareket girişimini) engeller; F = μ·N formülüyle hesaplanır, burada μ iki malzeme arasındaki sürtünme katsayısı, N ise onları birbirine bastıran normal kuvvettir (düz yatay bir yüzeyde genellikle ağırlığa, m·g'ye eşittir). Daha yüksek bir katsayı — örneğin kuru asfalt üzerinde kauçuk — yüzeyler arasındaki temas alanından bağımsız olarak, buz üzerinde çelik gibi daha düşük bir katsayıdan daha fazla sürtünme üretir.

Fizik öğrencileri ve makine mühendisleri bu formülü bir cismi hareket ettirmeye başlamak için gereken kuvveti (statik sürtünme) veya onu sabit hızda kaymaya devam ettirmek için gereken kuvveti (kinetik sürtünme) hesaplamak, fren sistemleri ve lastik bileşimleri tasarlamak ve bir rampadaki bir cismin yerinde kalıp kalmayacağını veya kayıp kaymayacağını belirlemek için kullanır. Sürtünme katsayısını ve kütleyi kg olarak girin; araç düz yatay bir yüzey varsayar (N = m·g) ve normal kuvveti ile sürtünme kuvvetini newton cinsinden verir. Rampa veya başka bir durum için normal kuvveti önce kendiniz hesaplayın.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Sürtünme değeri her zaman fiilen etkiyen kuvvet değil, bir sınırdır. Statik katsayıyla bulduğunuz sayı, yüzeyin cisim kaymaya başlamadan önce sağlayabileceği en büyük sürtünmedir; daha az iterseniz sürtünme sadece itmenize eşit olur. Fiilen etkiyen kuvveti ancak cisim kayarken kinetik katsayı verir. Araç hangi katsayıyı girdiğinizi bilmez, bu yüzden kaynağına bakın. Hangi yüzey çiftiyle çalışıyorsunuz ve katsayıyı nereden aldınız?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar