שאלה בנוגע לניסוי חיכוך

מנהל: gedalin

שלח תגובה
shirfr
הודעות: 38
הצטרף: 23:36 04/11/2012

שאלה בנוגע לניסוי חיכוך

שליחה על ידי shirfr » 13:51 25/11/2013

היי,
בסוף שיעור 10 ביצענו ניסוי החלקה על משטח של גופים, והמסקנה בסופו הייתה שהן המסה והן שטח המגע של הגוף לא משפיעים על כוח החיכוך.

שטח המגע ברור לי, כיוון שהחיכוך נקבע לפי תכונות החומר.

לגבי המסה לא ברור לי איך ייתכן שלא משפיעה על החיכוך, אם בהגדרת הכוח \(F_f_r_i_c_t_i_o_n= \mu N= \mu mg\cos \alpha\) יש לה חלק ברור בכוח החיכוך?

תודה :roll:

ukeshet
הודעות: 185
הצטרף: 17:27 04/01/2012

Re: שאלה בנוגע לניסוי חיכוך

שליחה על ידי ukeshet » 19:35 25/11/2013

שלום רב,
את צודקת שכוח החיכוך תלוי במסה.
בשיעור מדדנו לא את כוח החיכוך, אלא את מקדם החיכוך \(\mu\), ומצאנו שהמקדם בקירוב בלתי תלוי במסה (ובשטח המגע).
פירוש הדבר, כפי שנובע מהנוסחה שכתבת, שכוח החיכוך לינארי במסה (ולא בחזקה אחרת של המסה, למשל המסה בריבוע).
אגב - המימצא שמקדם החיכוך אינו תלוי בשטח המגע איננו כה מובן מאליו, ורבים מופתעים ממנו.
למשל, כפי שנשאלתי אחרי השיעור: אם \(\mu\) קבוע, מדוע צמיגים רחבים בטוחים יותר נגד החלקה?
בברכה,
אורי

shirfr
הודעות: 38
הצטרף: 23:36 04/11/2012

Re: שאלה בנוגע לניסוי חיכוך

שליחה על ידי shirfr » 21:24 25/11/2013

1) אם לא הייתי קוראת בקלפנר הממצא הזה בטוח לא היה ברור מאליו :!:

2) מנסה לרדת לשורש עניין אי-התלות במסה,

האם ניתן להגיד כי התלות מגיעה משני הביטויים הבאים:

א. אם אנחנו יודעים שתמיד \(\mu=\tan\alpha\), זאת אומרת ש\(\mu\) נקבע על ידנו לפי זווית ההחלקה של הגוף, כאשר אמפירית ראינו שהיא לא מושפעת מהמסה.

ב. משוואת כוחות בציר X של גוף במישור משופע:
\(\sum F_x =mgsin\alpha-\mu N=ma\)
\(N=mgcos\alpha\)
\(g(sin\alpha-\mu cos\alpha) = a\)
כשאנחנו רואים שגם כאן, משוואת התנועה של הגוף איננה תלויה כלל במסתו אלא בשיפוע ובגורם החיכוך.

האם הטענות הללו מספיקות על מנת להסביר שגורם החיכוך איננו מושפע מהמסה?

תודה :D

ukeshet
הודעות: 185
הצטרף: 17:27 04/01/2012

Re: שאלה בנוגע לניסוי חיכוך

שליחה על ידי ukeshet » 21:41 25/11/2013

אכן, גילינו אמפירית כי מקדם החיכוך בלתי תלוי במסה m ובשטח המגע A.
אם זה לא היה כך, היינו צריכים להחליף את \(\mu\) בביטוי \(\mu(m,A)\) בכל המשוואות.
הביטוי שקיבלת היה נשאר נכון, אבל תלוי ב-\(\mu(m,A)\), כך שהתאוצה a היתה תלויה במסה ובשטח המגע.
בברכה,
אורי

שלח תגובה

חזור אל “- פיסיקה 1 לסטודנטים של פיסיקה”