کار نیروی اصطکاک چگونه بدست‌ می‌آید؟

نیروی اصطکاک چیست؟

هنگامی که یک جسم را با یک طناب بر روی یک سطح افقی می کشیم ، در این حالت به خاطر زبری بین جسم و سطح تماس ، نیرویی مخالف حرکت جسم به وجود می آید که به این نیرو ، نیروی اصطکاک گفته می شود.
در مجموع دو مدل نیروی اصطکاک داریم ، نیروی اصطکاک جنبشی و نیروی اصطکاک ایستایی

نیروی اصطکاک ایستایی مربوط به حالتی که است که جسم هنوز شروع به حرکت نکرده است ، به محض اینکه جسم شروع به حرکت کند، نیروی اصطکاک جنبشی خواهیم داشت. در ادامه فرمول های مربوط به اصکاک جنبشی و ایستایی رو یادآوری خواهیم کرد ، پس ادامه این پست آموزشی سایت لپ کلام رو با دقت بخوانید.

$$\mathrm{نیروی\; اصطکاک}\left\{\begin{array}{c}\begin{array}{cc}\mathrm{قبل\; حرکت}& \mathrm{ایستایی}\end{array}\\ \mathrm{}\\ \begin{array}{cc}\mathrm{بعد\; حرکت}& \mathrm{جنبشی}\end{array}\end{array}\right.$$

یاد آوری فرمول کار فیزیک دهم

فرمول کار در فیزیک به صورت زیر تعریف می شود ، در این فرمول کار انجام شده توسط یک نیرو ضرب در جابجایی جسم ضرب در کسینوس زاویه میان جسم و نیرو تعریف می شود.

$$W=Fd\mathrm{Cos}(\theta )$$

فرمول نیروی اصطکاک جنبشی (فیزیک دوازدهم)

فرمول نیروی اصطکاک جنبشی بصورت زیر تعریف می شود که در این فرمول منظور از F_N نیروی عمودی تکیه گاه است. همچنین در این فرمول منظور از μ_k ضریب اصطکاک جنبشی است.

$$\begin{array}{cc}{f}_k={\mu }_k\times F_N& \mathrm{فرمول\; فیزیک\; دوازدهم}\end{array}$$

کار نیروی اصطکاک چگونه بدست می‌آید؟

کار نیروی اصطکاک مطابق آنچه در قسمت‌های بالاتر گفته شد به صورت زیر محاسبه می‌شود.

$$\begin{array}{cc}\mathrm{کار\; نیروی\; اصطکاک}& \begin{array}{l}{W}_{f_k}=f_k\text{ d cos(}\theta \text{)}\\ W_{f_k}={\mu }_k{F}_N\text{ d cos(}\theta \text{)}\end{array}\end{array}$$

مثال : جسمی مطابق شکل زیر با نیروی 6 نیوتن سمت راست کشیده می شود. اگر نیروی اصکاک در طول مسیر حرکت برابر 5 نیوتن باشد در این صورت کار نیروی اصطکاک چقدر خواهد بود؟

برای پاسخ به سوال بالا کافی است که مقدار نیروی 6 نیوتنی را در فرمول کار جاگذاری و کمی ساده سازی انجام دهیم. دقت کنید نیروی اصطکاک در جهت مخالف مسیر حرکت به سمت جلوست ، پس بنابراین زاویه میان نیروی اصطکاک و مسیر حرکت 180 درجه است. این زاویه باید قسمت Cos جاگذاری کرد.

$$W_{f_k}=6\times 5\times Cos(180)=-30J$$