Fenomena gesekan dalam kehidupan manusia memiliki peran positif dan negatif. Di satu sisi, tanpa kehadirannya, gerakan tidak mungkin terjadi, di sisi lain, karena gesekan, terjadi kerugian besar energi dan material kerja. Dalam artikel ini, kita akan membahas dari sudut pandang fisika apa itu gesekan, serta bagaimana mencari koefisien gesekan.
Fenomena gesekan
Gesekan adalah fenomena kontak yang terjadi di zona kontak antara benda yang berbeda, dan yang melawan setiap gerakan timbal balik mereka.
Dalam mekanika gerak benda padat, tiga jenis gesekan dibedakan:
- bertindak saat istirahat;
- bertindak sambil menggeser permukaan satu sama lain;
- disebabkan oleh badan yang berguling.
Gesekan diam terjadi ketika kita menerapkan gaya tangensial eksternal ke permukaan pada benda untuk memindahkannya. Contoh mencolok dari gesekan geser adalah meluncurnya papan ski di atas salju. Akhirnya, gesekan selama rollingmemanifestasikan dirinya ketika roda kendaraan bergulir di jalan.
Rumus untuk menentukan gaya gesekan
Dalam fisika, jenis gesekan yang terdaftar dijelaskan dengan rumus yang sama saat menghitung gaya yang bekerja. Rumus ini terlihat seperti ini:
Ft=N.
Gaya gesekan Ft sama dengan produk koefisien gesekan dan reaksi tumpuan N. Ketika mempertimbangkan jenis gesekan yang sesuai, hanya nilai koefisien, yang merupakan besaran tak berdimensi, berubah.
Dalam kasus gaya gesekan statis dan geser, nilai adalah sekitar sepersepuluh unit. tergantung pada bahan yang bersentuhan, pada kekasaran permukaannya, dan tidak bergantung pada bidang kontak atau kecepatan geser.
Untuk gesekan gelinding, koefisien (biasanya dilambangkan dengan CR) bergantung pada karakteristik elastisitas badan gelinding, pada kekerasannya, pada radius gelinding dan beberapa faktor lainnya. faktor. Untuk sebagian besar bahan, faktor penggulungan ini memiliki satuan seperseratus dan seperseribu.
Karena ada banyak faktor yang mempengaruhi nilai, tidak ada rumus matematika yang pasti untuk perhitungannya. Menjawab pertanyaan tentang bagaimana menemukan koefisien gesekan, harus dikatakan bahwa itu diukur secara eksperimental.
Menentukan koefisien
Dalam paragraf ini, kita akan mempertimbangkan dua cara praktis untuk menentukan nilai menggunakan contoh geser dan gesekan diam.
Cara pertama untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana mencari koefisien gesekan,terdiri dalam menempatkan sebuah bar pada bidang horizontal, yang dinamometer terpasang. Batang dan bidang terbuat dari pasangan bahan yang diselidiki, misalnya, kaca dan kayu. Dengan menggerakkan batang secara merata, memegang dinamometer, Anda dapat menentukan gaya geser Ft. Mengetahui massa m batang, koefisien dihitung sebagai berikut:
µ=Ft / (mg).
Metode kedua mudah untuk menentukan untuk gesekan statis. Untuk melakukan ini, Anda perlu menempatkan bilah pada bidang horizontal. Kemudian, salah satu ujung pesawat harus diangkat secara perlahan, memiringkannya pada sudut tertentu ke cakrawala. Pada sudut tertentu, batang akan mulai meluncur dari permukaan. Dengan mengukur sudut ini, koefisien gesekan dapat ditentukan dari persamaan:
µ=tg(θ).
Mengukur untuk gesekan guling melibatkan penggunaan pengaturan yang lebih canggih yang disebut bandul miring. Perhitungan dalam hal ini dilakukan dengan mempelajari persamaan dinamika gerak.
