미끄럼_마찰력

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미끄럼_마찰력
1.이론
※ 마찰력
신을 신고 길을 걸어갈 때에는 불편함을 느끼지 못하지만, 롤러스케이트를 싣고는 걷기가 어렵다. 또, 겨울철에 얼음판 위에서 스케이트를 신고 걸어도 마찬가지로 걷기가 힘들다. 얼음판 위를 걷는 것은 매우 힘들지만, 얼음판 위에서 미끄러지는 물체는 멀리까지 미끄러져 나간다. 그러나 콘크리트로 되어 있는 도로에서는 잘 미끄러지지 않는다. 이와 같이 면에 따라 잘 미끄러지기도 하고 잘 미끄러지지 않기도 한다. 잘 미끄러지지 않는 것은 물체와 표면 사이에 물체의 운동을 방해하는 힘이 작용하기 때문이다. 이 힘을 마찰력이라고 한다.

마찰력의 크기는 표면의 거친 정도에 따라 다르며 면적에는 무관하다. 또한 무거운 물체를 끌어당기는 데 힘이 많이 드는 것은 물체가 무거울수록 마찰력이 크기 때문이다. 또 마찰력은 운동 방향과 반대 방향으로 작용한다.

좀 더 정확한 마찰력의 크기는 수직 항력과 마찰 계수의 곱으로 표현된다.

① 정지 마찰력
정지해 있는 물체에 외력을 작용하여도 물체가 계속 정지하고 있을 때의 마찰력이다.
정지 마찰력은 외력과 그 크기가 같고 방향은 외력이 작용하는 방향의 반대 방향으로 작용한다.

② 최대 정지 마찰력
정지해 있는 물체에 가하는 외력을 증가시킬 때 물체가 움직이기 직전의 마찰력을 최대 정지 마찰력이라고 한다.
최대 정지 마찰력 F는 수직 항력 N에 비례한다.
(:최대 정지 마찰 계수)
정지 마찰 계수는 접촉면의 성질에 따라 결정되며 접촉면의 크기에는 거의 관계가 없다. 그리고 최대 정지 마찰력은 마찰력 중에 가장 크며 는 보통 1보다 작다.

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