Forța de frecare = coeficientul de frecare · normala la plan: Ff = μ·N
Ff și N se măsoară în newtoni (N); coeficientul de frecare μ nu are unitate de măsură.
μ este un număr din intervalul (0, 1).
Forța de frecare este mereu paralelă cu suprafața și orientată în sens opus mișcării.
Pe o suprafață orizontală, cu forța de tracțiune orizontală: N = G = m·g, deci Ff = μ·m·g
Corp tras spre dreapta cu F orizontală: pe Ox, F − Ff = m·a
Cu F înclinată cu α deasupra orizontalei: N = m·g − F·sin α, deci Ff = μ·(m·g − F·sin α)
Fișele lecției (2)
Flashcarduri
Citește întrebarea, răspunde în minte, apoi întoarce cardul. Dacă îl știai, apasă „Știu”. Cardurile la care apeși „Mai repet” revin la final. Pe telefon poți glisa cardul întors: la dreapta pentru „Știu”, la stânga pentru „Mai repet”.
Ai terminat pachetul
Poți relua doar cardurile pe care nu le știi încă sau tot pachetul.
Toate cardurile, ca listă
Formula forței de frecareFf = μ·N (coeficientul de frecare · normala la plan)
Unitatea de măsură a coeficientului de frecare μNu are unitate de măsură (este un număr).
Ce valori poate lua μ (conform lecției)?Un număr din intervalul (0, 1).
Direcția forței de frecareMereu paralelă cu suprafața pe care se mișcă corpul.
Sensul forței de frecareÎntotdeauna opus mișcării: dacă corpul merge spre dreapta, Ff este spre stânga.
Ff pentru un corp pe orizontală, tras cu o forță orizontalăN = G = m·g, deci Ff = μ·m·g
Ecuația pe Ox: corp tras spre dreapta cu F orizontală, cu frecareF − Ff = m·a
Corpul se mișcă uniform (viteză constantă) cu frecare, tras cu F orizontală. Ce rezultă?a = 0, deci F = Ff = μ·m·g
Cum afli μ dacă știi Ff și N?μ = Ff / N
Ff când corpul e tras cu F înclinată cu α deasupra orizontaleiN = m·g − F·sin α, deci Ff = μ·(m·g − F·sin α)
Probleme
Probleme grilă în stilul subiectului I de la bac. Alege varianta pe care o crezi corectă; după răspuns poți vedea rezolvarea pas cu pas. Pe calculator poți răspunde și cu tastele 1–4. Unde e nevoie, g = 10 m/s².
Problema 1 din 6
Un corp cu masa m = 10 kg alunecă pe o suprafață orizontală. Coeficientul de frecare este μ = 0,2, iar asupra corpului acționează pe verticală doar greutatea și normala. Forța de frecare are valoarea (g = 10 m/s²):
Vezi rezolvarea
Pe orizontală, cu doar G și N pe verticală: N = G = m·g = 10 · 10 = 100 N.
Ff = μ·N = 0,2 · 100 = 20 N.
Răspuns corect: A.
Problema 2 din 6
Unitatea de măsură a coeficientului de frecare μ este:
Vezi rezolvarea
Din Ff = μ·N rezultă μ = Ff / N, raportul a două forțe măsurate în newtoni.
N / N se simplifică, deci μ nu are unitate de măsură.
Răspuns corect: C.
Problema 3 din 6
Un corp cu masa m = 5 kg este tras pe o suprafață orizontală cu o forță orizontală F = 30 N. Coeficientul de frecare este μ = 0,4. Accelerația corpului este (g = 10 m/s²):
Vezi rezolvarea
N = G = m·g = 5 · 10 = 50 N, deci Ff = μ·N = 0,4 · 50 = 20 N.
Pe Ox: F − Ff = m·a ⇒ a = (F − Ff) / m.
a = (30 − 20) / 5 = 2 m/s².
Răspuns corect: D.
Problema 4 din 6
Un corp cu masa m = 20 kg este tras cu viteză constantă pe o suprafață orizontală cu o forță orizontală F = 50 N. Coeficientul de frecare dintre corp și suprafață este (g = 10 m/s²):
Vezi rezolvarea
Viteza este constantă, deci a = 0 și pe Ox: F − Ff = 0 ⇒ Ff = F = 50 N.
N = G = m·g = 20 · 10 = 200 N.
μ = Ff / N = 50 / 200 = 0,25.
Răspuns corect: A.
Problema 5 din 6
Un corp cu masa m = 10 kg este tras pe o suprafață orizontală cu forța F = 40 N, orientată sub unghiul α = 30° deasupra orizontalei. Coeficientul de frecare este μ = 0,5. Forța de frecare are valoarea (g = 10 m/s²):
Vezi rezolvarea
Pe Oy (a_y = 0): N + F·sin α − G = 0 ⇒ N = m·g − F·sin α.
N = 10 · 10 − 40 · 0,5 = 100 − 20 = 80 N.
Ff = μ·N = 0,5 · 80 = 40 N.
Răspuns corect: B.
Problema 6 din 6
Un corp se deplasează spre stânga pe o suprafață orizontală. Forța de frecare care acționează asupra lui este:
Vezi rezolvarea
Forța de frecare este mereu paralelă cu suprafața, deci este orizontală.
Sensul ei este opus mișcării: corpul merge spre stânga, deci Ff este orientată spre dreapta.