Contenuto
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Misura il tempo del movimento
- Calcola forza di attrito
- Rappresenta graficamente la forza di attrito
- Registra dati rampa
L'attrito si presenta in due modi: cinetico e statico. L'attrito cinetico agisce su un oggetto che scorre su una superficie, mentre l'attrito statico si verifica quando l'attrito impedisce all'oggetto di muoversi. Un modello semplice ma efficace per l'attrito è che la forza di attrito, f, è uguale al prodotto della forza normale, N, e un numero chiamato coefficiente di attrito, μ. Il coefficiente è diverso per ogni coppia di materiali che si toccano, incluso un materiale che interagisce con se stesso. La forza normale è la forza perpendicolare all'interfaccia tra due superfici di scorrimento - in altre parole, la forza con cui si spingono l'una contro l'altra.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
La formula per calcolare il coefficiente di attrito è μ = f ÷ N. La forza di attrito, f, agisce sempre nella direzione opposta rispetto al movimento previsto o effettivo, ma solo parallelamente alla superficie.
Misura il tempo del movimento
Per misurare la forza di attrito, organizza un esperimento in cui un blocco, tirato da una corda che corre sopra una puleggia ed è attaccato a una massa sospesa, scorre attraverso una pista. Avviare il blocco il più lontano possibile dalla puleggia, rilasciare il blocco e registrare il tempo, t, necessario per spostare una distanza, L, lungo il binario. Quando la massa sospesa è piccola, potrebbe essere necessario spostare leggermente il blocco leggermente per farlo muovere. Ripetere questa misurazione con diverse masse sospese.
Calcola forza di attrito
Calcola la forza di attrito. Per iniziare, prima calcola Fnet, la forza netta sul blocco. L'equazione è Fnet = 2ML ÷ t2, dove M è la massa del blocco in grammi.
La forza applicata sul blocco, Fapplied, è l'attrazione della corda causata dal peso della massa sospesa, m. Calcola la forza applicata, Fapplied = mg, dove g = 9,81 metri al secondo al quadrato, la costante di accelerazione gravitazionale.
Calcola N, la forza normale è il peso del blocco. N = Mg.
Ora, calcola la forza di attrito, f, la differenza tra la forza applicata e la forza netta. L'equazione è f = Fapplied - Fnet.
Rappresenta graficamente la forza di attrito
Rappresenta graficamente la forza di attrito, f, sull'asse y rispetto alla forza normale, N, sull'asse x. La pendenza ti darà il coefficiente di attrito cinetico.
Registra dati rampa
Posiziona l'oggetto sul binario a un'estremità e sollevalo lentamente per fare una rampa. Registra l'angolo, θ, in corrispondenza del quale il blocco inizia a scorrere. A questo angolo, la forza di gravità effettiva che agisce lungo la rampa è appena maggiore della forza di attrito che impedisce al blocco di iniziare a scivolare. Incorporando la fisica dell'attrito con la geometria del piano inclinato si ottiene una formula semplice per il coefficiente di attrito statico: μ = abbronzatura (θ), dove μ è il coefficiente di attrito e θ è l'angolo.