Στατική τριβή για F>Τορ

Στατική τριβή για $F>T_{o\rho}$

Γιατί μας ενδιαφέρει Ένα σώμα μπορεί να μην γλιστρήσει, ακόμα κι αν το μέτρο της οριζόντιας δύναμης $\vec{F}$ ξεπεράσει το μέτρο της οριακής στατικής τριβής $\vec{T}_{o\rho}$ .

Τα σώματα $\Sigma_1$ και $\Sigma_2$ που φαίνονται στην Εικόνα έχουν ίσες μάζες και μεταξύ τους υπάρχει τριβή. Το $\Sigma_2$ βρίσκεται πάνω σε λείο, οριζόντιο δάπεδο. Όταν συγκρατούμε το $\Sigma_2$ και με το δυναμόμετρο τραβάμε το $\Sigma_1$ , παρατηρούμε ότι για να γλιστρήσει το $\Sigma_1$ πάνω στο ακίνητο $\Sigma_2$ , πρέπει να ασκήσουμε με το δυναμόμετρο οριζόντια δύναμη μέτρου $F>T_{o\rho}$ , όπου $T_{o\rho}$ είναι η οριακή στατική τριβή μεταξύ του $\Sigma_1$ και του $\Sigma_2$ . Παύουμε να συγκρατούμε το $\Sigma_2$ ώστε να μπορεί να γλιστρήσει στο λείο, οριζόντιο δάπεδο. Πόση δύναμη πρέπει να ασκήσουμε στο $\Sigma_1$ ώστε να γλιστρήσει πάνω στο $\Sigma_2$ ;

Απάντηση

Εξετάζουμε την περίπτωση που το $\Sigma_2$ γλιστρά πάνω στο οριζόντιο επίπεδο ενώ το $\Sigma_1$ δεν γλιστρά πάνω στο $\Sigma_2$ . Θα βρούμε πόσο πρέπει να είναι το μέτρο της $\vec{F}$ ώστε να συμβαίνει αυτό.

Στην Εικόνα φαίνονται οι δυνάμεις που ασκούνται στα δύο σώματα: $\vec{F}$ είναι η δύναμη που ασκούμε μέσω του δυναμόμετρου στο $\Sigma_1$ , $\vec{T}$ είναι η τριβή που ασκείται στο $\Sigma_1$ από το $\Sigma_2$ και $-\vec{T}$ είναι η αντίδραση της $\vec{T}$ που ασκείται στο $\Sigma_2$ από το $\Sigma_1$ .

Εφαρμόζοντας το 2ο νόμο του Νεύτωνα σε κάθε σώμα, για τα μέτρα των επιταχύνσεων προκύπτει αντίστοιχα:

$F-T = ma_1\Rightarrow$

$a_1=\frac{F-T}{m}\,\,\,\,(1)$

και

$T=ma_2\Rightarrow$

$a_2=\frac{T}{m}\,\,\,\,(2)$

Όταν το $\Sigma_1$ δεν γλιστρά πάνω στο $\Sigma_2$ , οι επιταχύνσεις των σωμάτων είναι ίσες. Άρα από την (1) και τη (2) προκύπτει:

$\frac{F-T}{m}=\frac{T}{m}\Rightarrow$

$T=\frac{F}{2}\,\,\,\,(3)$

Για να μη γλιστρά το $\Sigma_1$ πάνω στο $\Sigma_2$ θα πρέπει: $T<T_{o\rho}$ . Άρα από την (3) προκύπτει:

$\frac{F}{2}<T_{o\rho}\Rightarrow$

$\boxed {F<2\,T_{o\rho}}$

Συμπέρασμα: Όταν το $\Sigma_2$ γλιστρά χωρίς τριβές πάνω στο οριζόντιο επίπεδο, για να γλιστρήσει το $\Sigma_1$ πάνω του, η οριζόντια δύναμη θα πρέπει να ξεπεράσει τη διπλάσια τιμή της οριακής στατικής τριβής.

Στατική τριβή για

Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Κοινοποιήστε:

Μου αρέσει αυτό:

Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

ΑπάντησηΑκύρωση απάντησης

Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Στατική τριβή για $F>T_{o\rho}$