Gaya gesek geser pada suatu sudut. Koefisien gesekan geser

Gaya gesekan () adalah gaya yang timbul selama gerak relatif suatu benda. Telah ditetapkan secara empiris bahwa gaya gesekan geser bergantung pada gaya tekanan timbal balik benda (reaksi tumpuan) (N), bahan permukaan benda yang bergesekan, dan kecepatan gerak relatif.

DEFINISI

Besaran fisika yang menjadi ciri permukaan gosok disebut koefisien gesekan. Paling sering, koefisien gesekan dilambangkan dengan huruf k atau.

Secara umum, koefisien gesekan bergantung pada kecepatan gerak benda relatif satu sama lain. Perlu dicatat bahwa ketergantungan biasanya tidak diperhitungkan dan koefisien gesekan geser dianggap konstan. Dalam kebanyakan kasus, gaya gesekan

Koefisien gesekan geser merupakan besaran yang tidak berdimensi. Koefisien gesekan tergantung pada: kualitas perawatan permukaan, gesekan benda, keberadaan kotoran di atasnya, kecepatan pergerakan benda relatif satu sama lain, dll. Koefisien gesekan ditentukan secara empiris (eksperimen).

Koefisien gesekan, yang sesuai dengan gaya gesekan statis maksimum, dalam banyak kasus lebih besar daripada koefisien gesekan geser.

Untuk jumlah pasangan bahan yang lebih banyak, koefisien gesekannya tidak lebih dari satu dan terletak di dalam

Nilai koefisien gesekan setiap pasangan benda yang dianggap gaya gesekannya dipengaruhi oleh tekanan, derajat pencemaran, luas permukaan benda, dan hal-hal lain yang biasanya tidak diperhitungkan. Oleh karena itu, nilai koefisien gaya gesekan yang ditunjukkan dalam tabel referensi sepenuhnya sesuai dengan kenyataan hanya dalam kondisi di mana nilai tersebut diperoleh. Oleh karena itu, nilai koefisien gaya gesek tidak dapat dianggap tidak berubah untuk pasangan benda gosok yang sama. Dengan demikian, koefisien duri dibedakan untuk permukaan kering dan permukaan yang dilumasi. Misalnya, koefisien geser untuk benda yang terbuat dari perunggu dan benda yang terbuat dari besi tuang, jika permukaan bahannya kering, sama dengan Untuk sepasang bahan yang sama, koefisien geser dengan adanya pelumasan

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Sebuah rantai logam tipis terletak di atas meja horizontal (Gbr. 1). Panjangnya sama dengan , massa . Ujung rantainya menggantung di tepi meja. Jika panjang bagian rantai yang menggantung adalah sebagian kecil dari panjang keseluruhan rantai, maka rantai tersebut mulai meluncur ke bawah meja. Berapa koefisien gesekan antara rantai dan meja jika rantai dianggap seragam panjangnya?
Larutan	Rantai itu bergerak di bawah pengaruh gravitasi. Misalkan gaya gravitasi yang bekerja per satuan panjang rantai sama dengan . Dalam hal ini, pada saat peluncuran dimulai, gaya gravitasi yang bekerja pada bagian yang menjorok adalah: Sebelum dimulainya geser, gaya ini diseimbangkan dengan gaya gesekan yang bekerja pada bagian rantai yang terletak di atas meja: Karena gaya-gayanya seimbang, kita dapat menulis ():
Menjawab

CONTOH 2

Latihan	Berapakah koefisien gesekan suatu benda pada bidang miring jika sudut kemiringan bidang tersebut sama dan panjangnya sama dengan . Benda bergerak sepanjang bidang dengan percepatan konstan selama waktu t.
Larutan	Sesuai dengan hukum kedua Newton, resultan gaya yang diterapkan pada benda yang bergerak dengan percepatan adalah sama dengan: Dalam proyeksi pada sumbu X dan Y persamaan (2.1), kita memperoleh:

Gesekan(interaksi gesekan) adalah proses interaksi benda-benda selama gerak relatifnya (perpindahan) atau selama gerak suatu benda dalam medium gas atau cair.

Cabang ilmu fisika yang mempelajari proses gesekan disebut tribologi(mekanik interaksi gesekan).

Gesekan biasanya dibagi menjadi:

• kering ketika berinteraksi padatan tidak dipisahkan oleh lapisan/pelumas tambahan apa pun (termasuk pelumas padat) - kasus yang sangat jarang terjadi dalam praktiknya; ciri khas gesekan kering adalah adanya gaya gesekan statis yang signifikan;
• batas ketika area kontak mungkin berisi lapisan dan area dengan sifat berbeda (film oksida, cairan, dll.) - kasus gesekan geser yang paling umum;
• cairan(kental), yang terjadi selama interaksi benda-benda yang dipisahkan oleh lapisan padatan (bubuk grafit), cairan atau gas (pelumas) dengan ketebalan yang bervariasi - biasanya terjadi selama gesekan menggelinding, ketika benda padat direndam dalam cairan, besarnya gesekan kental ditandai dengan viskositas medium;
• Campuran ketika area kontak mengandung area gesekan kering dan cair;
• elastohidrodinamik(viskoelastik), ketika gesekan internal pada pelumas sangat penting. Terjadi ketika kecepatan gerakan relatif meningkat.

Gaya gesek- ini adalah gaya yang timbul pada titik kontak benda dan mencegah gerak relatifnya.

Penyebab terjadinya gaya gesek :

• kekasaran permukaan yang bersentuhan;
• tarik-menarik timbal balik molekul-molekul permukaan ini.

Gesekan geser– gaya yang timbul selama gerak translasi salah satu benda yang bersentuhan/berinteraksi relatif terhadap benda lain dan bekerja pada benda tersebut dalam arah yang berlawanan dengan arah geser.

Gesekan bergulir– momen gaya yang terjadi ketika salah satu dari dua benda yang bersentuhan/berinteraksi menggelinding relatif terhadap yang lain.

Friksi statis– gaya yang timbul antara dua benda yang bersentuhan dan mencegah terjadinya gerak relatif. Gaya ini harus diatasi agar dua benda yang saling bersentuhan dapat bergerak relatif satu sama lain.

Gaya gesek berbanding lurus dengan gaya reaksi normal, yaitu bergantung pada seberapa kuat tekanan benda terhadap satu sama lain dan pada materialnya, oleh karena itu ciri utama gesekan adalah koefisien gesekan, yang ditentukan oleh bahan dari mana permukaan benda yang berinteraksi dibuat.

Memakai– perubahan ukuran, bentuk, massa atau kondisi permukaan suatu produk akibat rusaknya (keausan) lapisan permukaan akibat gesekan.

Pengoperasian mesin apa pun pasti disertai dengan gesekan selama pergerakan relatif bagian-bagiannya, sehingga tidak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan keausan. Besarnya keausan pada kontak langsung permukaan berbanding lurus dengan kerja gaya gesekan.

Abrasi salah satunya disebabkan oleh debu dan kotoran, sehingga sangat penting untuk menjaga kebersihan peralatan, terutama bagian yang bergesekan.

Untuk mengatasi keausan dan gesekan, mereka mengganti beberapa logam dengan logam lain yang lebih stabil, menerapkan perlakuan termal dan kimia pada permukaan gosok, pemrosesan mekanis yang presisi, dan juga mengganti logam dengan berbagai pengganti, mengubah desain, meningkatkan pelumasan (mengubah tampilan, memperkenalkan bahan tambahan), dll.

Dalam mesin, mereka berusaha untuk mencegah gesekan geser langsung pada permukaan padat, yang mana mereka memisahkannya dengan lapisan pelumas (gesekan fluida), atau memasukkan elemen gelinding tambahan di antara keduanya (bantalan bola dan rol).

Aturan dasar dalam merancang bagian gosok mesin adalah bahwa elemen pasangan gosok (poros) yang lebih mahal dan sulit diganti dibuat dari bahan yang lebih keras dan tahan aus (baja keras), serta lebih sederhana, lebih murah dan mudah diganti. bagian (cangkang bantalan) terbuat dari bahan yang relatif lunak dengan koefisien gesekan yang rendah (perunggu, babbitt).

Sebagian besar suku cadang mesin mengalami kerusakan justru karena keausan, sehingga mengurangi gesekan dan keausan bahkan sebesar 5-10% akan memberikan penghematan besar, dan hal ini sangat penting.

Daftar tautan

1. Gesekan // Wikipedia. – http://ru.wikipedia.org/wiki/Friction.
2. Pakai (teknik) // Wikipedia. – http://ru.wikipedia.org/wiki/Wear_(peralatan).
3. Gesekan pada mesin, gesekan dan keausan dalam teknik mesin // Project-Tekhnar. Teknologi otomotif progresif. – http://www.studiplom.ru/Technology/Trenie.html.

Pertanyaan untuk kontrol

1. Apa itu gesekan?
2. Jenis gesekan apa yang ada?
3. Apa yang menyebabkan gaya gesek?
4. Bagaimana gesekan diklasifikasikan berdasarkan gaya yang bekerja?
5. Apa itu keausan dan bagaimana cara mengatasinya?

<

Ditelepon kering. Jika tidak, gesekan disebut "fluida". Ciri khas gesekan kering adalah adanya gesekan statis.

Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa gaya gesekan bergantung pada gaya tekanan benda satu sama lain (gaya reaksi pendukung), pada bahan permukaan gosok, pada kecepatan gerak relatif dan Bukan tergantung pada area kontak. (Hal ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa tidak ada benda yang benar-benar datar. Oleh karena itu, luas kontak sebenarnya jauh lebih kecil daripada luas yang diamati. Selain itu, dengan menambah luas, kita mengurangi tekanan spesifik benda satu sama lain.) Besaran yang menjadi ciri permukaan gosok disebut koefisien gesekan, dan paling sering dilambangkan dengan huruf Latin “k” atau huruf Yunani “μ”. Itu tergantung pada sifat dan kualitas pemrosesan permukaan gosok. Selain itu, koefisien gesekan bergantung pada kecepatan. Namun, ketergantungan ini paling sering dinyatakan dengan lemah, dan jika akurasi pengukuran yang lebih besar tidak diperlukan, maka “k” dapat dianggap konstan.

Untuk perkiraan pertama, besarnya gaya gesekan geser dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Di mana

Koefisien gesekan geser,

Gaya reaksi tanah normal.

Menurut fisika interaksinya, gesekan biasanya dibagi menjadi:

• Kering, ketika berinteraksi padatan tidak dipisahkan oleh lapisan/pelumas tambahan apa pun - kasus yang sangat jarang terjadi dalam praktiknya. Ciri khas gesekan kering adalah adanya gaya gesekan statis yang signifikan.
• Keringkan dengan pelumas kering (bubuk grafit)
• Cairan, selama interaksi benda-benda yang dipisahkan oleh lapisan cairan atau gas (pelumas) dengan ketebalan yang bervariasi - sebagai aturan, ini terjadi selama gesekan menggelinding, ketika benda padat direndam dalam cairan;
• Dicampur, bila bidang kontak mengandung bidang gesekan kering dan cair;
• Batas, ketika bidang kontak mungkin berisi lapisan dan bidang yang sifatnya berbeda (film oksida, cairan, dll.) adalah kasus gesekan geser yang paling umum.

Karena kompleksitas proses fisikokimia yang terjadi di zona interaksi gesekan, proses gesekan pada dasarnya tidak dapat dijelaskan dengan menggunakan metode mekanika klasik.

Selama proses mekanis, selalu ada, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, transformasi gerak mekanis menjadi bentuk gerak materi lainnya (paling sering menjadi bentuk gerak termal). Dalam kasus terakhir, interaksi antar benda disebut gaya gesekan.

Eksperimen dengan pergerakan berbagai benda yang bersentuhan (zat padat pada benda padat, benda padat dalam cairan atau gas, cairan dalam gas, dll.) dengan keadaan permukaan kontak yang berbeda menunjukkan bahwa gaya gesekan muncul selama pergerakan relatif benda-benda yang bersentuhan dan diarahkan melawan vektor kecepatan relatif secara tangensial terhadap permukaan kontak. Dalam hal ini, pemanasan pada benda-benda yang berinteraksi selalu terjadi.

Gaya gesekan adalah interaksi tangensial antara benda-benda yang bersentuhan yang timbul selama pergerakan relatifnya. Gaya gesek yang timbul selama gerak relatif berbagai benda disebut gaya gesek luar.

Gaya gesekan juga timbul selama pergerakan relatif bagian-bagian benda yang sama. Gesekan antar lapisan benda yang sama disebut gesekan dalam.

Dalam gerak nyata selalu timbul gaya gesek yang besarnya lebih besar atau lebih kecil. Oleh karena itu, ketika menyusun persamaan gerak, sebenarnya, kita harus selalu memasukkan gaya gesekan F tr ke dalam jumlah gaya yang bekerja pada benda.

Sebuah benda bergerak beraturan dan lurus ketika gaya luar menyeimbangkan gaya gesekan yang timbul selama gerakan.

Untuk mengukur gaya gesek yang bekerja pada suatu benda, cukup dengan mengukur gaya yang harus diberikan pada benda tersebut agar benda tersebut bergerak tanpa percepatan.

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa itu “Gaya gesekan geser” di kamus lain:

gaya gesekan statis- membatasi gesekan Gaya gesekan statis pada saat mulai meluncur. Kode IFToMM : 3.5.48 Bagian : DINAMIKA MEKANISME... Teori mekanisme dan mesin

Besaran yang mencirikan gesekan eksternal. Tergantung pada jenis pergerakan suatu benda terhadap benda lainnya, T... Ensiklopedia fisik

Perbandingan gaya gesek F dengan reaksi T yang berarah normal pada permukaan sentuh, yang terjadi ketika suatu beban diterapkan menekan satu benda ke benda lain: f = F/T. Karena ciri yang digunakan pada saat melakukan perhitungan teknis adalah... ...

Gesekan, gesekan. Penasaran melihat perpaduan tiga jenis makna nominatif dalam kata gesekan. Istilah mekanika gesekan digunakan untuk mencirikan hubungan sosial. Ini terjadi dalam bahasa sastra sepertiga terakhir abad ke-19, bukan sebelumnya... ... Sejarah kata-kata

MEMAKSA- besaran vektor adalah ukuran dampak mekanis pada benda dari benda lain, serta intensitas gaya fisik lainnya. proses dan bidang. Gaya-gayanya berbeda-beda: (1) C. Ampere, gaya yang (lihat) bekerja pada suatu penghantar yang membawa arus; arah vektor gaya... ... Ensiklopedia Politeknik Besar

Gesekan adalah proses interaksi antara benda padat selama gerak relatifnya (perpindahan) atau selama pergerakan benda padat dalam medium cair atau gas. Disebut juga interaksi gesekan. Mempelajari proses gesekan... ... Wikipedia

Gaya gesekan geser adalah gaya yang timbul antara benda-benda yang bersentuhan selama gerak relatifnya. Jika tidak ada lapisan cair atau gas (pelumas) di antara benda-benda tersebut, maka gesekan seperti itu disebut kering. Jika tidak, gesekan... ... Wikipedia

gesekan geser eksternal- gesekan kontak adalah hambatan mekanis terhadap pergerakan suatu benda pada permukaan benda lain; di zona deformasi terjadi selama interaksi alat dan material yang sedang diproses. Fitur gesekan kontak selama pemrosesan... ... Kamus Ensiklopedis Metalurgi

Bantalan gelinding dengan cincin luar yang stasioner Bantalan adalah suatu perangkat teknis yang merupakan bagian dari penopang yang menopang poros, sumbu atau struktur lain, menetapkan posisi dalam ruang, memberikan putaran, ayunan atau linier... ... Wikipedia

Penopang atau pemandu suatu Mekanisme atau mesin (Lihat Mesin), di mana gesekan terjadi ketika permukaan kawin meluncur. Berdasarkan arah persepsi beban, dibedakan antara bantalan beban radial dan aksial (dorong). Tergantung pada mode pelumasan... Ensiklopedia Besar Soviet

« Fisika - kelas 10"

Ingat apa itu gesekan.
Hal ini disebabkan oleh faktor apa?
Mengapa kecepatan gerak balok di atas meja berubah setelah dilakukan dorongan?

Jenis gaya lain yang dibahas dalam mekanika adalah gaya gesek. Gaya-gaya ini bekerja di sepanjang permukaan benda ketika bersentuhan langsung.

Gaya gesekan dalam semua kasus mencegah gerakan relatif benda yang bersentuhan. Dalam kondisi tertentu, gaya gesekan membuat gerakan ini tidak mungkin dilakukan. Namun, mereka tidak hanya memperlambat pergerakan tubuh. Dalam beberapa kasus yang secara praktis penting, pergerakan suatu benda tidak dapat terjadi tanpa aksi gaya gesekan.

Gesekan yang terjadi selama pergerakan relatif permukaan kontak benda padat disebut gesekan kering.

Ada tiga jenis gesekan kering: gesekan statis, gesekan geser, dan gesekan menggelinding.

Friksi statis.

Coba gerakkan buku tebal yang tergeletak di atas meja dengan jari Anda. Anda menerapkan gaya tertentu padanya, diarahkan sepanjang permukaan meja, dan buku itu tetap diam. Akibatnya, timbul gaya antara buku dan permukaan meja, yang arahnya berlawanan dengan gaya yang Anda gunakan untuk bekerja pada buku, dan besarnya persis sama. Ini adalah gaya gesekan tr. Anda mendorong buku itu dengan lebih kuat, namun buku itu masih tetap di tempatnya. Artinya gaya gesek tr bertambah dengan jumlah yang sama.

Gaya gesekan yang bekerja antara dua benda yang diam relatif satu sama lain disebut gaya friksi statis.

Jika suatu benda dikenai gaya yang sejajar dengan permukaan tempat benda itu berada, dan benda tersebut tetap tidak bergerak, berarti benda tersebut dikenai gaya gesek statis tr, yang besarnya sama dan arahnya berlawanan dengan gaya. kekuatan (Gbr. 3.22). Oleh karena itu, gaya gesekan statis ditentukan oleh gaya yang bekerja padanya:

Jika gaya yang bekerja pada suatu benda yang diam sedikit melebihi gaya gesekan statis maksimum, maka benda tersebut akan mulai meluncur.

Nilai gaya gesek terbesar yang belum terjadi geser disebut gaya gesek statis maksimum.

Untuk menentukan gaya gesekan statis maksimum, terdapat hukum kuantitatif yang sangat sederhana namun tidak terlalu akurat. Misalkan ada sebuah balok di atas meja yang dinamometernya terpasang. Mari kita lakukan percobaan pertama. Mari kita tarik cincin dinamometer dan tentukan gaya gesekan statis maksimum. Balok dikenai gaya gravitasi m, gaya reaksi normal tumpuan 1, gaya tarik 1, pegas dinamometer dan gaya gesek statik maksimum tr1 (Gbr. 3.23).

Mari kita tempatkan blok serupa lainnya di blok tersebut. Kekuatan tekanan batangan di atas meja akan meningkat 2 kali lipat. Menurut hukum ketiga Newton, gaya reaksi normal tumpuan 2 juga akan bertambah 2 kali lipat. Jika kita mengukur kembali gaya gesek statik maksimum, kita akan melihat bahwa gaya tersebut bertambah sebanyak gaya 2 yang bertambah, yaitu 2 kali lipat.

Dengan terus menambah jumlah batang dan mengukur gaya gesekan statis maksimum setiap kali, kita akan yakin akan hal itu

>nilai maksimum modulus gaya gesek statik sebanding dengan modulus gaya reaksi normal tumpuan.

Jika kita menyatakan modul gaya gesekan statis maksimum dengan F tr. maks, maka kita dapat menulis:

F tr. maks = μN (3.11)

di mana μ adalah koefisien proporsionalitas yang disebut koefisien gesekan. Koefisien gesekan mencirikan permukaan gosok dan tidak hanya bergantung pada bahan permukaan tersebut, tetapi juga pada kualitas pemrosesannya. Koefisien gesekan ditentukan secara eksperimental.

Ketergantungan ini pertama kali ditemukan oleh fisikawan Perancis C. Coulomb.

Jika Anda menempatkan balok pada sisi yang lebih kecil, maka F tr. maks tidak akan berubah.

Gaya gesek statik maksimum tidak bergantung pada luas kontak antar benda.

Gaya gesekan statis bervariasi dari nol hingga nilai maksimum sama dengan μN. Apa yang dapat menyebabkan perubahan gaya gesekan?

Intinya di sini adalah ini. Ketika suatu gaya tertentu diterapkan pada suatu benda, benda tersebut akan bergeser sedikit (tidak terlihat oleh mata), dan perpindahan ini berlanjut hingga kekasaran mikroskopis permukaan diposisikan relatif satu sama lain sedemikian rupa sehingga, saling menempel, benda-benda tersebut akan saling menempel. menyebabkan munculnya gaya yang menyeimbangkan gaya. Dengan bertambahnya gaya, benda akan kembali bergerak sedikit sehingga ketidakrataan permukaan terkecil akan melekat satu sama lain secara berbeda, dan gaya gesekan akan meningkat.

Dan hanya di > F tr. maks, tidak peduli posisi relatif dari kekasaran permukaan, gaya gesekan tidak mampu menyeimbangkan gaya tersebut, dan geseran akan dimulai.

Ketergantungan modulus gaya gesek geser terhadap modulus gaya kerja ditunjukkan pada Gambar 3.24.

Saat berjalan dan berlari, telapak kaki terkena gesekan statis kecuali kaki tergelincir. Gaya yang sama juga bekerja pada roda penggerak mobil. Gaya gesekan statis juga dikenakan pada roda yang digerakkan, tetapi kali ini gerakan direm, dan gaya ini jauh lebih kecil daripada gaya yang bekerja pada roda penggerak (jika tidak, mobil tidak akan dapat bergerak).

Sejak lama, lokomotif uap diragukan bisa berjalan di atas rel mulus. Mereka mengira bahwa gesekan pengereman pada roda penggerak akan sama dengan gaya gesekan yang bekerja pada roda penggerak. Bahkan diusulkan untuk membuat roda penggerak diarahkan dan memasang rel dengan roda gigi khusus untuknya.

Gesekan geser.

Saat meluncur, gaya gesekan tidak hanya bergantung pada keadaan permukaan gesekan, tetapi juga pada kecepatan relatif benda, dan ketergantungan pada kecepatan ini cukup rumit. Pengalaman menunjukkan bahwa sering kali (walaupun tidak selalu) pada awal luncuran, ketika kecepatan relatif masih rendah, gaya gesek menjadi agak lebih kecil dari gaya gesek statis maksimum. Baru kemudian, seiring dengan meningkatnya kecepatan, kecepatannya bertambah dan mulai melebihi F tr. maks.

Anda mungkin pernah memperhatikan bahwa benda berat, seperti kotak, sulit untuk dipindahkan, namun kemudian dipindahkan menjadi lebih mudah. Hal ini justru dijelaskan oleh penurunan gaya gesekan ketika terjadi geser pada kecepatan rendah (lihat Gambar 3.24).

Pada kecepatan gerak relatif yang tidak terlalu tinggi, gaya gesek geser sedikit berbeda dengan gaya gesek statis maksimum. Oleh karena itu, gaya ini kira-kira dianggap konstan dan sama dengan gaya gesekan statis maksimum:

F tr ≈ F tr. maks = μN.

Gaya gesekan geser dapat dikurangi berkali-kali dengan menggunakan pelumas - paling sering berupa lapisan tipis cairan (biasanya sejenis minyak mineral) - di antara permukaan gosok.

Tidak ada satu pun mesin modern, seperti mesin mobil atau traktor, yang dapat beroperasi tanpa pelumasan. Sistem pelumasan khusus disediakan selama desain semua mesin.

Gesekan antara lapisan cairan yang berdekatan dengan permukaan padat jauh lebih kecil dibandingkan antara permukaan kering.

Gesekan bergulir.

Gaya gesekan menggelinding jauh lebih kecil daripada gaya gesekan geser, sehingga menggelindingkan benda berat jauh lebih mudah daripada memindahkannya.

Gaya gesekan bergantung pada kecepatan relatif benda. Inilah perbedaan utamanya dari gaya gravitasi dan elastisitas, yang hanya bergantung pada jarak.

Gaya resistensi selama pergerakan benda padat dalam cairan dan gas.

Ketika benda padat bergerak dalam cairan atau gas, benda tersebut dipengaruhi oleh gaya hambat medium. Gaya ini diarahkan melawan kecepatan benda relatif terhadap medium dan memperlambat gerak.

Ciri utama gaya hambat adalah gaya ini hanya muncul ketika ada gerak relatif antara benda dan lingkungan.
Gaya gesekan statis pada cairan dan gas sama sekali tidak ada.

Hal ini mengarah pada fakta bahwa dengan usaha tangan Anda, Anda dapat menggerakkan benda yang berat, misalnya perahu terapung, sementara, katakanlah, kereta api dengan tangan Anda tidak mungkin digerakkan.

Modulus gaya hambatan F c bergantung pada ukuran, bentuk dan keadaan permukaan benda, sifat-sifat medium (cairan atau gas) di mana benda bergerak, dan, akhirnya, pada kecepatan relatif pergerakan benda. tubuh dan mediumnya.

Perkiraan sifat ketergantungan modulus gaya hambatan pada modulus kecepatan relatif benda ditunjukkan pada Gambar 3.25. Pada kecepatan relatif sama dengan nol, gaya hambat tidak bekerja pada benda (F c = 0). Dengan bertambahnya kecepatan relatif, gaya hambat mula-mula bertambah perlahan, lalu semakin cepat dan semakin cepat. Pada kecepatan gerak rendah, gaya hambatan dapat dianggap berbanding lurus dengan kecepatan gerak benda relatif terhadap medium:

F c = k 1 υ, (3.12)

di mana k 1 adalah koefisien hambatan, tergantung pada bentuk, ukuran, keadaan permukaan benda dan sifat medium - viskositasnya. Tidak mungkin menghitung koefisien k 1 secara teoritis untuk benda dengan bentuk kompleks apa pun; hal ini ditentukan secara eksperimental.

Pada gerak relatif kecepatan tinggi, gaya hambat sebanding dengan kuadrat kecepatan:

F c = k 2 υ 2 , υ, (3.13)

dimana k 2 adalah koefisien hambatan yang berbeda dari k 1 .

Rumus mana - (3 12) atau (3.13) - yang dapat digunakan dalam kasus tertentu ditentukan secara eksperimental. Misalnya untuk mobil penumpang disarankan menggunakan rumus pertama pada kecepatan kurang lebih 60-80 km/jam; pada kecepatan lebih tinggi sebaiknya menggunakan rumus kedua.

DEFINISI

Dari persamaan kedua:

Gaya gesek:

Mengganti ekspresi gaya gesekan ke persamaan pertama, kita mendapatkan:

Saat mengerem hingga berhenti total, kecepatan bus turun dari nilai menjadi nol, sehingga bus:

Menyamakan ruas kanan hubungan percepatan bus selama pengereman darurat, kita peroleh:

dimana waktu sampai bus berhenti sepenuhnya:

Percepatan gravitasi m/s

Mengganti nilai numerik besaran fisika ke dalam rumus, kami menghitung:

Menjawab Bus akan berhenti di c.

CONTOH 2

Latihan	Sebuah benda kecil ditempatkan pada bidang miring yang membentuk sudut dengan cakrawala dan dilepaskan. Berapa jarak yang ditempuh benda dalam waktu 3 s jika koefisien gesekan antara benda dengan permukaan adalah 0,2?
Larutan	Mari kita membuat gambar dan menunjukkan semua gaya yang bekerja pada benda. Benda tersebut dipengaruhi oleh gravitasi, gaya reaksi tanah, dan gaya gesekan Mari kita pilih sistem koordinat, seperti yang ditunjukkan pada gambar, dan proyeksikan persamaan vektor ini pada sumbu koordinat: Dari persamaan kedua:

Kembali