L'attrito si manifesta 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 contattano, 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, quanto si spingono l'una contro l'altra.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

La formula per calcolare il coefficiente di attrito è μ = f ÷ N. La forza di attrito, f, agisce sempre nella direzione opposta del movimento previsto o effettivo, ma solo parallela alla superficie.

Misura il tempo di movimento

Per misurare la forza di attrito, organizza un esperimento in cui un blocco, tirato da una corda che scorre su una puleggia e fissato a una massa sospesa, scorre lungo una traccia. Avviare il blocco il più lontano possibile dalla puleggia, rilasciare il blocco e registrare il tempo, t, necessario per spostare una distanza, L, lungo la traccia. Quando la massa sospesa è piccola, potrebbe essere necessario spingere leggermente il blocco per farlo muovere. Ripeti questa misurazione con diverse masse sospese.

Calcola la forza di attrito

Calcola la forza di attrito. Per iniziare, calcola prima Fnet, la forza netta sul blocco. L'equazione è Fnet = 2ML ÷ t ^{2, dove M è la massa del blocco in grammi.}

La forza applicata sul blocco, Fapplied, è l'attrazione dalla stringa causata dal peso di la messa appesa, m. Calcola la forza applicata, Fapplied = mg, dove g = 9,81 metri al secondo 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.

Grafico della 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 di rampa

Posiziona l'oggetto sulla traccia ad un'estremità e lentamente alza quella estremità per fare una rampa. Registra l'angolo, θ, a cui il blocco inizia a scorrere. A questo angolo, la forza effettiva di gravità che agisce lungo la rampa è appena appena maggiore della forza di attrito che impedisce al blocco di iniziare a scorrere. Incorporare la fisica dell'attrito con la geometria del piano inclinato fornisce una semplice formula per il coefficiente di attrito statico: μ = tan (θ), dove μ è il coefficiente di attrito e θ è l'angolo.