บทที่ 3 · แรงและกฎการเคลื่อนที่
Problem 3.44
หัวข้อ: แรงเสียดทาน (Forces of Friction)
ในการทดลองออกแรงขนานกับพื้นดันวัตถุให้พื้นเคลื่อนที่ไปบนพื้นราบ ด้วยแรงขนาด ต่างๆ ได้กราฟความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงและขนาดของความเร่งดังกราฟ ด้านล่าง สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ระหว่างพื้นกับวัตถุเป็นเท่าใด? F (N) a (m/s²)
คำตอบ
\(\mu _{k}= 0.2 \;\blacksquare\)
\(\mu _{k}= 0.2 \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
พิจารณา F.B.D. ของวัตถุ
a
F
\(f = \mu _{k}n\)
mg
n
จาก \(ΣF_{y}= ma_{y}\)
\(n - mg = m(0)\)
\(n = mg\)
จาก \(ΣF_{x}= ma_{x}\)
\(F - f = ma\)
\(F = ma + f\)
เทียบกับสมการเส้นตรง \(y = mx + c\)
จะได้ \(m = slope\)
\(m =\frac{35 - 5}{12 - 0}\)
\(m = 2.5 kg\)
และ \(f =\) จุดตัดบนแกน F
\(f = 5 N\)
\(\mu _{k}n = 5 N\)
\(\mu _{k}mg = 5 N\)
\(\mu _{k}=\frac{5 N}{mg}\)
\(\mu _{k}=\frac{5 N}{(2.5 kg)(9.80 m/s^{2})}\)
\(\mu _{k}= 0.2 \;\blacksquare\)