Sürtünme kuvveti (), cisimlerin göreceli hareketi sırasında ortaya çıkan kuvvettir. Kayma sürtünme kuvvetinin, cisimlerin karşılıklı basınç kuvvetine (destek reaksiyonu) (N), sürtünme cisimlerinin yüzeylerinin malzemelerine ve bağıl hareket hızlarına bağlı olduğu deneysel olarak tespit edilmiştir.
TANIM
Sürtünen yüzeyleri karakterize eden fiziksel miktara denir. sürtünme katsayısı. Çoğu zaman sürtünme katsayısı k veya harfleriyle gösterilir.
Genel olarak sürtünme katsayısı cisimlerin birbirine göre hareket hızına bağlıdır. Bağımlılığın genellikle dikkate alınmadığını ve kayma sürtünme katsayısının sabit kabul edildiğini belirtmek gerekir. Çoğu durumda sürtünme kuvveti
Kayma sürtünme katsayısı boyutsuz bir miktardır. Sürtünme katsayısı şunlara bağlıdır: yüzey işleminin kalitesi, sürtünme cisimleri, üzerlerindeki kir varlığı, cisimlerin birbirine göre hareket hızı vb. Sürtünme katsayısı ampirik olarak (deneysel olarak) belirlenir.
Maksimum statik sürtünme kuvvetine karşılık gelen sürtünme katsayısı çoğu durumda kayma sürtünme katsayısından daha büyüktür.
Daha fazla sayıda malzeme çifti için sürtünme katsayısı birden fazla değildir ve
Aralarında sürtünme kuvvetinin dikkate alındığı herhangi bir cisim çiftinin sürtünme katsayısının değeri, basınçtan, kirlenme derecesinden, cisimlerin yüzey alanından ve genellikle dikkate alınmayan diğer şeylerden etkilenir. Bu nedenle referans tablolarında belirtilen sürtünme kuvveti katsayılarının değerleri, yalnızca elde edildikleri koşullar altında gerçeklikle tamamen örtüşmektedir. Sonuç olarak, aynı çift sürtünme cismi için sürtünme kuvvetleri katsayılarının değerlerinin değişmediği kabul edilemez. Böylece diken katsayıları kuru yüzeyler ve yağlanmış yüzeyler için ayırt edilir. Örneğin, bronzdan yapılmış bir gövde ve dökme demirden yapılmış bir gövde için kayma katsayısı, eğer malzemelerin yüzeyleri kuru ise, eşittir. Aynı malzeme çifti için, yağlama varlığında kayma katsayısı
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | Yatay bir masanın üzerinde ince bir metal zincir bulunmaktadır (Şek. 1). Uzunluğu kütlesine eşittir. Zincirin ucu masanın kenarından sarkıyor. Zincirin asılı kısmının uzunluğu tüm zincirin uzunluğunun bir kısmı kadarsa masadan aşağı doğru kaymaya başlar. Zincirin uzunluğunun aynı olduğu kabul edilirse zincir ile tabla arasındaki sürtünme katsayısı nedir? |
| Çözüm | Zincir yerçekiminin etkisi altında hareket eder. Zincirin birim uzunluğuna etki eden yer çekimi kuvveti eşit olsun. Bu durumda kaymanın başladığı anda sarkan kısma etki eden yer çekimi kuvveti şöyle olacaktır: Kayma başlamadan önce bu kuvvet, zincirin masanın üzerinde bulunan kısmına etki eden sürtünme kuvveti ile dengelenir: Kuvvetler dengeli olduğundan () yazabiliriz: |
| Cevap |
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | Düzlemin eğim açısı eşit ve uzunluğu eşitse, eğimli bir düzlem üzerindeki bir cismin sürtünme katsayısı nedir? Vücut t süresi boyunca düzlem boyunca sabit ivmeyle hareket etti. |
| Çözüm | Newton'un ikinci yasasına göre ivmeyle hareket eden bir cisme uygulanan kuvvetlerin sonucu şuna eşittir: Denklemin (2.1) X ve Y eksenleri üzerindeki projeksiyonlarda şunu elde ederiz: |
2.2.4. Sürtünme kuvveti
Sürtünme kuvveti sadece hareket eden bir cisme değil, aynı zamanda bu huzuru bozma eğiliminde olan kuvvetler varsa, duran bir cisme de etki eder. Sürtünme kuvveti aynı zamanda bir destek boyunca yuvarlanan bir gövdeye de etki eder.
Statik sürtünme kuvveti belirli bir cismin bulunduğu yüzey boyunca yönlendirilen ve onu yerinden hareket ettirme eğiliminde olan kuvvetin bileşenine sayısal olarak eşittir (Şekil 2.7):
F tr.pok = F x .
Pirinç. 2.7
Belirtilen bileşen belirli bir kritik değere (F x = F kritik) ulaştığında cisim hareket etmeye başlar. Hareketin başlangıcına karşılık gelen kuvvetin kritik değeri formülle belirlenir.
Fx = F crit = µ pok N ,
µ pok statik sürtünme katsayısıdır; N, normal yer reaksiyon kuvvetinin modülüdür (bu kuvvet sayısal olarak vücut ağırlığına eşittir).
Hareketin başladığı anda statik sürtünme kuvveti maksimum değerine ulaşır:
F tr. pok max = μ pok N .
Kayan sürtünme kuvveti sabittir ve ürün tarafından belirlenir:
F tr.sk = µ sk N ,
burada μ sc - kayan sürtünme katsayısı; N, desteğin normal reaksiyon kuvvetinin modülüdür.
Problemleri çözerken, statik sürtünme µ pok ve kayma sürtünmesi µ sc katsayılarının birbirine eşit olduğu dikkate alınır:
µ pok = µ sk = µ.
İncirde. Şekil 2.8, Ftr sürtünme kuvvetinin büyüklüğünün, cismi hareket ettirmeye çalışan Fx kuvvetinin, amaçlanan hareketin yüzeyi boyunca yönlendirilen eksene izdüşümüne bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir.
Pirinç. 2.8
Belirlemek için bu beden olacak mı dinlenme veya hareket etmeye başlama Belirli bir büyüklük ve yönde uygulanan bir kuvvetin etkisi altında, bu gereklidir:
F kritik = µN,
burada µ sürtünme katsayısıdır; N, desteğin normal reaksiyon kuvvetinin modülüdür;
3) F crit ve F x değerlerini karşılaştırın:
- eğer F x > F kritikse, o zaman cisim uygulanan kuvvetin etkisi altında hareket eder; bu durumda kayma sürtünme kuvveti şu şekilde hesaplanır:
F tr.sk = µN;
- eğer Fx< F крит, то тело покоится под действием приложенной силы; в этом случае сила трения покоя рассчитывается как
F tr.pok = F x .
Modül yuvarlanma sürtünme kuvvetleri F makaranın salınımı, yuvarlanma sürtünme katsayısı µ yuvarlanma, desteğin N normal reaksiyon kuvvetinin modülü ile orantılıdır ve yuvarlanan gövdenin yarıçapı R ile ters orantılıdır:
F tr. kalite = μ kalite N R .
Örnek 13. Yatay bir yüzey üzerinde duran 6,0 kg kütleli bir cisme yüzey boyunca yönlendirilmiş 25 N'luk bir kuvvet uygulanmaktadır. Sürtünme katsayısı 0,5 ise sürtünme kuvvetini bulun.
Çözüm. Formülü kullanarak bir cismin hareketine neden olabilecek kuvvetin büyüklüğünü tahmin edelim.
Fcr = µN,
burada µ sürtünme katsayısıdır; N, desteğin normal reaksiyon kuvvetinin modülüdür ve sayısal olarak vücut ağırlığına eşittir (P = mg).
Vücudun hareketini başlatmak için yeterli olan kritik kuvvetin büyüklüğü
F cr = μ mg = 0,5 ⋅ 6,0 ⋅ 10 = 30 N.
Yatay yönde cisme uygulanan kuvvetin Ox'un beklenen hareketinin eksenine izdüşümü (şekle bakınız) eşittir
F x = F = 25 N.
F x< F кр,
onlar. Cismin üzerine uygulanan kuvvetin büyüklüğü, cismi hareket ettirebilecek kuvvetin büyüklüğünden daha azdır. Bu nedenle vücut dinlenme halindedir.
İstenilen sürtünme kuvveti - statik sürtünme kuvveti - bu huzuru bozma eğiliminde olan dış yatay kuvvete eşittir:
F tr.pok = F x = 25 N.
Örnek 14. Bir cisim taban açısı 30° olan eğik bir düzlem üzerindedir. Sürtünme katsayısı 0,5 3 ise sürtünme kuvvetini hesaplayın. Vücut ağırlığı 3,0 kg'dır.
Çözüm. Şekildeki ok beklenen hareketin yönünü göstermektedir.
Vücudun hareketsiz mi kalacağını yoksa hareket etmeye mi başlayacağını öğrenelim. Bunun için harekete neden olabilecek kritik kuvvetin büyüklüğünü hesaplayalım.
Fcr = µN,
burada µ sürtünme katsayısıdır; N = mg cos α, eğimli düzlemin normal reaksiyon kuvvetinin büyüklüğüdür.
Hesaplama belirtilen kuvvetin değerini verir:
F cr = μ mg çünkü 30 ° = 0,5 3 ⋅ 3,0 ⋅ 10 ⋅ 3 2 = 22,5 N.
Vücut, yerçekiminin Ox eksenine yansıtılmasıyla dinlenme durumundan çıkma eğilimindedir; büyüklüğü şu şekildedir:
F x = mg sin 30° = 15 N.
Yani bir eşitsizlik var
F x< F кр,
onlar. Vücudun hareket etmesine neden olan kuvvetin projeksiyonu, bunu yapabilecek kuvvetin büyüklüğünden daha azdır. Sonuç olarak vücut dinlenme durumunu korur.
Gerekli kuvvet - statik sürtünme kuvveti - eşittir
F tr = F x = 15 N.
Örnek 15. Rondela, yarımkürenin iç yüzeyinde alt noktadan 10 cm yükseklikte yer almaktadır. Yarımkürenin yarıçapı 50 cm'dir. Belirtilen yüksekliğin mümkün olan maksimum olduğu biliniyorsa, pulun küre üzerindeki sürtünme katsayısını hesaplayın.
Çözüm. Sorunun durumunu bir çizim ile gösterelim.
Sorunun koşullarına göre disk mümkün olan maksimum yüksekliktedir. Sonuç olarak, rondelaya etki eden statik sürtünme kuvveti, yer çekiminin Ox ekseni üzerindeki izdüşümüne denk gelen bir maksimum değere sahiptir:
F tr. şu ana kadar maksimum = F x ,
burada F x = mg cos α, yerçekiminin Ox eksenine izdüşümünün modülüdür; m yıkayıcının kütlesidir; g - serbest düşme hızlanma modülü; α şekilde gösterilen açıdır.
Maksimum statik sürtünme kuvveti kayma sürtünme kuvvetiyle çakışır:
F tr. maksimum = F tr'ye kadar. sk,
burada F tr.sk = µN - kayma sürtünme kuvvetinin modülü; N = mg sin α, yarım küre yüzeyinin normal reaksiyon kuvvetinin büyüklüğüdür; µ - sürtünme katsayısı.
Belirtilen eşitliği açıkça yazarak sürtünme katsayısını belirleyelim:
mg cos α = µmg sin α.
İstenilen sürtünme katsayısının α açısının tanjantı ile belirlendiği anlaşılmaktadır:
Belirtilen açıyı ek bir yapıdan belirliyoruz:
tg α = R - h 2 h R - h 2,
h, rondelanın yerleştirilebileceği maksimum yüksekliktir; R yarımkürenin yarıçapıdır.
Hesaplama teğet değeri verir:
tg α = 0,5 − 0,1 2 ⋅ 0,1 ⋅ 0,5 − (0,1) 2 = 4 3
ve gerekli sürtünme katsayısını hesaplamanızı sağlar.
Çeşitli yüzey malzemeleri.
Çalışmanın amacı: Yuvarlanma ve kayma sürtünme katsayılarının belirlenmesi.
Eğik bir düzlemde vücut hareketinin incelenmesi için kısa bir teori
Temas halindeki iki cismin göreceli hareketi olduğunda veya böyle bir harekete neden olmaya çalışıldığında sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar. Katı cisimler temas ettiğinde ortaya çıkan üç tür sürtünme vardır: kayma, statik ve yuvarlanma sürtünmesi. Kayma sürtünmesi ve yuvarlanma sürtünmesi her zaman geri dönüşü olmayan bir süreçle ilişkilidir: mekanik enerjinin termal enerjiye dönüşümü.
Pirinç. 5.15.1
Kayma sürtünme kuvveti birbiriyle temas halindeki cisimlere etki eder ve bağıl hareket hızının tersi yönde yönlendirilir. Normal yer reaksiyon kuvveti ve sürtünme kuvveti aynı kuvvetin normal ve teğet bileşenleridirbuna yer reaksiyon kuvveti denir (Şekil 5.15.1). Kuvvet modülleri F tr. ve N yaklaşık ampirik Amonton-Coulomb yasasıyla birbirleriyle ilişkilidir:
|
(5.15.1) |
Bu formülde µ, malzemeye ve temas eden yüzeylerin işlenme kalitesine bağlı olan, kayma hızına zayıf bir şekilde bağlı olan ve pratik olarak temas alanından bağımsız olan sürtünme katsayısıdır.
Pirinç. 5.15.2
Statik sürtünme kuvveti dengeyi sağlayan bir değer alır, yani. vücudun dinlenme durumu. Köşeα kuvvetin yönü arasındave yüzeye normal olan, Amonton-Coulomb yasasına göre belirlenen sıfırdan maksimuma kadar olan aralıktaki değerleri alabilir.
Yuvarlanma sürtünme kuvveti, yuvarlanan gövdenin ve desteğin yüzeylerindeki malzemelerin deformasyonunun yanı sıra temas noktasında geçici olarak oluşan moleküler bağların kopması nedeniyle ortaya çıkar.
Bu nedenlerden yalnızca ilkini ele alalım, çünkü ikincisi yalnızca gövdeler iyi cilalandığında fark edilir bir rol oynar. Bir silindir veya top düz bir yüzey üzerinde yuvarlandığında, temas noktasında ve önünde yuvarlanan gövdenin veya desteğin deformasyonu meydana gelir. Vücut kendisini bir deliğin içinde bulur (Şekil 3.2) ve her zaman oradan dışarı doğru yuvarlanmaya zorlanır. Bu nedenle yer reaksiyon kuvvetinin uygulama noktasıhareket yönünde hafifçe ileri doğru hareket eder ve bu kuvvetin etki çizgisi biraz geriye sapar. Normal kuvvet bileşenielastik kuvvettir ve teğetsel kuvvet ise yuvarlanma sürtünme kuvvetidir. Yuvarlanma sürtünme kuvveti için yaklaşık Coulomb yasası geçerlidir
|
F tr kalitesi. = k(Nn/R). |
(5.15.2) |
Bu ifadede R yuvarlanan cismin yarıçapıdır ve k - uzunluk boyutuna sahip olan yuvarlanma sürtünme katsayısı.
Bir cismin yerçekimi ve sürtünme etkisi altında eğik bir düzlem boyunca hareketi
Tek bir cisim eğik bir düzlem boyunca hareket ettiğinde itici güç yerçekimidir F=mg (Şekil 5.15.3)
Pirinç. 5.15.3
Vücuda etki eden tüm kuvvetleri OX ve OY eksenleri boyunca dağıtalım. OX eksenini eğik düzlem boyunca ve OY'yi ona dik olarak yönlendirelim.
- OX: m a = mg sin a – F tr; F tr = uN;
- OY: 0 = mg çünkü a –N; N = mg cos a;
- m a = mg sin a – mg µ cos a;
- a = g günah a – g µ cos a; g µ cos a = g sin a – A ;
- µ = (g sin a – a )/ (g çünkü a)
- µ=tg a – a/g çünkü a
Son denklem sürtünme katsayısını belirler
Bir cismin yerçekimi, sürtünme ve hareket hızı boyunca yönlendirilen bir ipliğin gerilme kuvvetinin etkisi altında eğimli bir düzlem boyunca hareketi
Pirinç. 5.15.4
OX ve OY eksenleri boyunca cisme etki eden tüm kuvvetleri tanımlayalım. OX eksenini eğik düzlem boyunca ve OY'yi ona dik olarak yönlendirelim.
- ÖKÜZ: m 1 a = -m 1 g sin a – F tr + T; F tr = uN;
- OY: 0 = m 1 g çünkü a –N; N = m 1 g cos a;
- m 1 a =- m 1 g sin a – m 1 g µ cos a+m 2 g;
- m 1 a =m 2 g – m 1 g sin a – m 1 g µ cos a;
- m 1 g µ cos a =m 2 g – m 1 g sin α – m 1 a ;
- µ = (m 2 g – m 1 g sin a – m 1 a )/ (m 1 g cos a)
Bir cismin yerçekimi, sürtünme ve hareket hızına dik olarak yönlendirilmiş bir ipliğin gerilme kuvvetinin etkisi altında eğimli bir düzlem boyunca hareketi
Pirinç. 5.15.5
Bir cismin kavisli bir yörünge boyunca hareketi, esas olarak merkezcil ivmenin ortaya çıkmasından dolayı, bir cismin düz bir çizgi boyunca hareketinden niteliksel olarak farklıdır. Bu laboratuvar çalışmasında teğetsel hesaplamanın yapılması önerilmektedir.α τ ve normal α n Cihaz tarafından alınan ölçümlere göre vücut ivmesi. Önceki deneylerden sürtünme katsayısını alın.
Açıklamalar ve kullanım kuralları:
Kurulum, çalışma uzunluğu 140 cm olan, üst kısmında siyah beyaz çizgilerden oluşan bir platform ve veri toplamaya yönelik elektronik bir cihazdan oluşuyor. Platform yataydan 45°'ye kadar herhangi bir pozisyonda kurulabilir. 0 . Eğim açısı bir ölçek kullanılarak ölçülür (Şekil 5.15.6). Deneyi gerçekleştirmek için elektronik sayma cihazı, kalibrasyon ölçeğinde özel olarak belirlenmiş geniş çizgilerin altına yerleştirilir. Deney sonrasında elektronik cihaz özel bir kablo aracılığıyla bilgisayara bağlanır.
Pirinç. 5.15.6. Kurulumun genel görünümü
Laboratuvar çalışma metodolojisi.
Kayma sürtünme katsayısı belirlenirken platform sürtünme açısından daha büyük bir açıyla monte edilir.
Kalibrasyondan sonra numune, serbest hareket için elle orijinal konumundan serbest bırakılır. Cihaz geçerken son iki vuruş arasındaki süreyi teraziye kaydeder.
Elde edilen test sonuçlarına göre yol, hız ve kayma sürtünme katsayısı hesaplanır. Yolun ve hızın zamana karşı grafiği çizilir.
Hatayı, dolaylı ölçüm hatalarını hesaplama kurallarına göre hesaplayın.
Kontrol soruları:
- Sürtünme kuvvetleri. Kayma sürtünme kuvvetinin oluşma nedenini açıklayınız.
- Yuvarlanma sürtünme kuvveti.
Bölüm 15. Kinetik enerjideki değişime ilişkin teorem.
15.3. Öteleme hareketi sırasında kinetik bir noktanın ve katı bir cismin enerjisindeki değişime ilişkin teorem.
15.3.1. Kinetik enerjisi 50 J'den 25 J'ye düşerse, maddi bir noktaya etki eden kuvvetler ne kadar iş yapar? (Cevap -25)
15.3.2. Kütlesi m olan maddi bir noktanın serbest düşüşü dinlenme durumundan başlar. Hava direncini ihmal ederek, noktanın hızı 3 m/s olduğunda kat ettiği mesafeyi belirleyin. (Cevap 0.459)
15.3.3. Kütlesi m = 0,5 kg olan bir maddesel nokta Dünya yüzeyinden başlangıç hızıyla fırlatılıyor v o = 20 m/s ve M konumunda bir hız var v= 12 m/sn. Bir noktayı M konumundan M konumuna hareket ettirirken yerçekiminin yaptığı işi belirleyin (Cevap -64)
15.3.4. Kütlesi m olan maddesel bir nokta Dünya yüzeyinden belli bir açıyla fırlatılıyor α = Başlangıç hızıyla ufka doğru 60° v 0 = 30 m/sn. Yükselen noktanın maksimum yüksekliğini h belirleyin. (Cevap 34.4)
15.3.5. Kütlesi m = 2 kg olan bir cisim eğik bir düzlem boyunca itilerek başlangıç hızıyla yükseliyor v o = 2 m/s. Durmadan önce cismin kat ettiği yol üzerinde yerçekiminin yaptığı işi belirleyin. (Cevap -4)
15.3.6. OM = 0,4 m uzunluğundaki bir ip üzerinde sabit bir O noktasına asılan m kütleli bir M malzeme noktası, bir açıyla geri çekiliyor α = Denge konumundan 90° uzakta ve ilk hız olmadan bırakılıyor. Bu noktanın denge konumundan geçerken hızını belirleyin. (Cevap 2.80)
15.3.7. Salıncak kabini iki çubuk uzunluğunda asılıdır ben= 0,5 m Çubuklar ilk anda bir açıyla sapmışsa, arabanın alt konumu geçerken hızını belirleyin. φ = 60° ve başlangıç hızı olmadan bırakılıyor. (Cevap 2.21)
15.3.8. Kütlesi m olan bir M malzeme noktası, yarıçapı r = 0,2 m olan bir yarım silindirin iç yüzeyi boyunca yerçekiminin etkisi altında hareket eder. A noktasındaki hızı sıfır ise, yüzeyin B noktasındaki malzeme noktasının hızını belirleyin. . (Cevap 1.98)
15.3.9. Dikey bir düzlemde bulunan ve yarıçapı r 1, = 1 m, r 2 = 2 m olan daire yayları şeklinde bükülmüş ABC teli boyunca, m kütleli bir D halkası sürtünme olmadan kayabilir. A noktasındaki hızı sıfır ise halkanın C noktasındaki hızını belirleyin. (Cevap 9.90)
15.3.10. Kütlesi m = 2 kg olan bir cisim yatay bir düzlemde hareket ediyor ve kendisine bir başlangıç hızı veriliyor. v 0 = 4 m/sn. Durmadan önce cisim 16 m'lik bir mesafe kat etti. Cisim ile düzlem arasındaki kayma sürtünme kuvvetinin modülünü belirleyin. (Cevap 1)
15.3.11. Kütlesi m = 100 kg olan bir cisim, sabit bir F kuvvetinin etkisi altında yatay, pürüzlü bir düzlem boyunca hareketsiz durumdan hareket etmeye başlar. 5 m'lik bir yolu kat ettikten sonra cismin hızı 5 m/s olur. Kayma sürtünme kuvveti F tr = 20 N ise F kuvvetinin modülünü belirleyin. (Cevap 270)
15.3.12.
Kaleye 10 m uzaklıktaki bir hokey oyuncusu sopasını kullanarak buz üzerinde duran diske 8 m/s'lik bir hız kazandırıyor. Buz yüzeyi boyunca kayan disk, 7,7 m/s hızla kaleye doğru uçuyor. Disk ile buz yüzeyi arasındaki kayma sürtünme katsayısını belirleyin.
(Cevap 2.40 10 -2)
15.3.13. Kütlesi m = 1 kg olan bir cisim, başlangıç hızı olmaksızın eğik bir düzlemden aşağıya doğru iniyor. Gövde ile eğik düzlem arasındaki kayma sürtünme katsayısı varsa, gövdenin 3 m'lik bir mesafe kat ettiği andaki kinetik enerjisini belirleyin. F= 0,2. (Cevap 9.62)
15.3.14. Kütlesi m olan bir yük, başlangıç hızı olmaksızın eğimli bir düzlemden aşağı doğru iniyor. Yük ile eğik düzlem arasındaki kayma sürtünme katsayısı 0,15 ise, yük hareketin başlangıcından itibaren 4 m'lik bir mesafe kat ettikten sonra hangi v hızına sahip olacaktır? (Cevap 5.39)
15.3.15.
Yay 2, kütle m = 1 kg olan kaydırıcıya 1 bağlanmıştır. Yay, serbest durumundan 0,1 m kadar sıkıştırılır ve ardından yük, başlangıç hızı olmaksızın serbest bırakılır. Yükün 0,1 m yol kat ederek 1 m/s hıza ulaşması durumunda yay sertliğini belirleyiniz.
(Cevap 100)
Bir blok dinamometre ile sabit hızda çekilirse, dinamometre kayma sürtünme kuvvetinin modülünü (F tr) gösterir. Burada dinamometre yayının elastik kuvveti kayma sürtünme kuvvetini dengeler.
Öte yandan kayma sürtünme kuvveti, vücut ağırlığının hareketi sonucu ortaya çıkan desteğin (N) normal tepki kuvvetine bağlıdır. Ağırlık ne kadar büyük olursa, normal reaksiyonun gücü de o kadar büyük olur. VE Normal tepki kuvveti ne kadar büyük olursa sürtünme kuvveti de o kadar büyük olur. Bu kuvvetler arasında aşağıdaki formülle ifade edilebilecek doğru orantılı bir ilişki vardır:
Burada μ sürtünme katsayısı. Kayma sürtünme kuvvetinin normal reaksiyonun kuvvetine (veya vücudun ağırlığına) nasıl bağlı olduğunu, bunun ne kadarını oluşturduğunu tam olarak gösterir. Sürtünme katsayısı boyutsuz bir miktardır. Farklı yüzey çiftleri için μ farklı değerlere sahiptir.
Örneğin ahşap nesneler 0,2 ila 0,5 katsayısıyla (ahşap yüzeylerin türüne bağlı olarak) birbirine sürtünür. Bu, desteğin normal reaksiyon kuvvetinin 1 N olması durumunda, hareket sırasında kayma sürtünme kuvvetinin 0,2 N ile 0,5 N arasında değişen bir değer olabileceği anlamına gelir.
F tr = μN formülünden, sürtünme kuvvetlerini ve normal reaksiyonu bilerek herhangi bir yüzey için sürtünme katsayısını belirleyebileceğiniz sonucu çıkar:
Normal yer reaksiyonunun gücü vücut ağırlığına bağlıdır. Modül olarak ona eşit, fakat yön olarak zıttır. Vücut ağırlığı (P), vücut kütlesi bilinerek hesaplanabilir. Dolayısıyla büyüklüklerin vektörel doğasını dikkate almazsak N = P = mg şeklinde yazabiliriz. Daha sonra sürtünme katsayısı aşağıdaki formülle bulunur:
μ = F tr / (mg)
Örneğin, bir yüzey üzerinde hareket eden 5 kg ağırlığındaki bir cismin sürtünme kuvvetinin 12 N'ye eşit olduğu biliniyorsa sürtünme katsayısı şu şekilde bulunabilir: μ = 12 N / (5 kg ∙ 9,8 N/kg) = 12 N / 49 N ≈ 0,245.