Как найти силу торможения
- Сила торможения: определение и расчет
- Определение силы трения скольжения
- Зависимость длины тормозного пути от начальной скорости
- Расчет силы трения скольжения
- Расчет времени торможения
- Определение коэффициента трения
Сила торможения: определение и расчет
Сила торможения – это сила трения скольжения, которая возникает, когда тело движется и подвергается воздействию тормозных сил. Если величина силы, приложенной к телу, превышает максимальное значение силы трения, то тело начинает двигаться.
Определение силы трения скольжения
Для вычисления силы трения скольжения (Fтр), необходимо знать время торможения и длину тормозного пути. Если известно время торможения, но неизвестен тормозной путь, можно выполнить расчет по формуле: s = υ0⋅t/2, где s – длина тормозного пути, t – время торможения, υ0 – скорость тела в момент начала торможения. Для расчета скорости тела в момент начала торможения необходимо знать величину тормозного пути и время торможения. Рассчитать ее можно по формуле: υ0 = 2s/t, где υ0 – скорость тела в момент начала торможения, s – длина тормозного пути, t – время торможения.
Зависимость длины тормозного пути от начальной скорости
Важно отметить, что длина тормозного пути пропорциональна квадрату начальной скорости перед началом торможения и обратно пропорциональна величине силы трения скольжения (силы торможения). Именно поэтому, например, на сухой дороге тормозной путь короче, чем на скользкой.
Расчет силы трения скольжения
После того как известны все значения, их можно подставить в формулу для расчета силы трения скольжения (силы торможения): Fтр = m⋅a, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), m – масса движущегося тела, a – ускорение, равное величине скорости, разделенной на время торможения.
Расчет времени торможения
Если известна сила торможения, но неизвестно время торможения, можно произвести необходимые расчеты по формуле: t = m⋅υ0/ Fтр, где t – время торможения, m – масса движущегося тела, υ0 – скорость тела в момент начала торможения, Fтр – сила торможения.
Определение коэффициента трения
Коэффициент трения (μ) может быть определен экспериментально. Для этого необходимо поместить тело на наклонную плоскость и определить угол наклона, при котором тело начинает движение. Затем можно узнать по таблицам или самостоятельно рассчитать тангенс полученного угла α (отношение противолежащего катета к прилежащему). Это и будет значением коэффициента трения (μ = tg α).
