1. Kahulugan sa puwersa sa friction
Ang friction usa ka pagbira nga molihok taliwala sa mga nawong sa mga butang nga nagdikit sa usag usa. Niini nga hilisgutan, ang frictional force nga gitun-an may kalabutan sa frictional force nga naglihok taliwala sa duha ka solidong nawong sa lawas nga nagdikit. Sama sa friction taliwala sa base sa beam ug sa nawong sa salog, friction taliwala sa base sa sapatos ug sa nawong sa salog, friction taliwala sa mga ligid sa sakyanan ug sa nawong sa dalan.
Ang puwersa sa friction kanunay nga molihok sa nawong sa mga solidong butang nga nagdikit sa usag usa, bisan kung ang mga butang hamis kaayo. Bisan ang hamis nga mga nawong sa tinuud batig-batig kaayo sa mikroskopikong sukod. Kung ang usa ka butang molihok, kini nga mga mikroskopikong tagaytay makabalda sa paglihok. Sa lebel sa atomo, ang usa ka protrusion sa nawong hinungdan nga ang mga atomo duol kaayo sa ubang mga nawong, aron ang mga pwersa sa kuryente taliwala sa mga atomo mahimong maporma ang mga bugkos sa kemikal, ingon usa ka panaghiusa tali sa duha ka mga nawong sa usa ka naglihok nga butang. Kung ang usa ka butang molihok, pananglitan kung imong itulod ang usa ka libro sa nawong sa lamesa, ang paglihok sa libro makasinati og mga babag ug sa katapusan mohunong. Kini tungod sa pagkaporma ug pagpagawas sa bugkos.
Kon ang nawong sa usa ka butang mokuskos sa nawong sa laing butang, ang matag usa niini nga mga butang mo-obra pinaagi sa friction tali sa usag usa. Ang puwersa sa friction sa naglihok nga butang kanunay nga anaa sa atbang nga direksyon sa direksyon sa paglihok sa butang. Gawas pa sa pagpugong sa paglihok sa mga butang, ang friction mahimong hinungdan sa pagkaguba ug pagkaguba. Makita nato kini sa makina sa sakyanan. Pananglitan, kon mohatag kita og lubricating oil sa makina sa motorsiklo, gusto gyud nato nga pakunhuran ang puwersa sa friction nga mahitabo sulod sa makina. Kon dili kini hatagan og lubricating oil, ang atong makina sa sakyanan dali nga madaot. Kini nga pananglitan usa sa mga pagkawala nga gipahinabo sa friction.
2. Mga lahi sa mga pwersa sa friction
Adunay duha ka klase sa frictional forces, nga mao ang static friction (fs ) ug ang kinetic friction (fk ) . Ang static friction force molihok kung ang butang wala molihok, samtang ang kinetic frictional force molihok kung ang butang naglihok. Kung imong itulod ang lamesa, apan ang lamesa wala molihok, nan ang friction force nga molihok sa lamesa nga wala molihok usa ka static friction force. Sa laing bahin, kung ang lamesa naglihok, ang friction force nga molihok sa lamesa usa ka kinetic friction. Kung ang naglihok nga lamesa dili kanunay itulod, ang lamesa mohunong human molihok sa makadiyot. Ang lamesa mohunong tungod sa kinetic friction force nga nagbabag sa paglihok sa lamesa.
Nakasulay ka na ba nga nadakin-as sa dihang natumban ang usa ka butang nga hamis? Kung nadakin-as ka, ang puwersa sa friction nga molihok taliwala sa base sa sapatos o sa ilawom sa sandal nga hamis ang nawong gitawag og kinetic friction. Kini nga problema susama sa kung ang usa ka motorsiklo o awto moagi sa basa ug hamis nga dalan, magpreno hangtod nga madulas ang ligid. Kung madulas ang mga ligid, ang puwersa sa friction nga molihok sa nawong sa ligid ug sa nawong sa dalan gitawag og kinetic friction force. Sa laing bahin, kung maglakaw ka, ang puwersa sa friction nga molihok taliwala sa base sa sapatos o sa ilawom sa sandal ug sa nawong sa salog gitawag og static friction force. Ingon man usab, kung ang mga ligid dili madulas, ang puwersa sa friction nga molihok sa nawong sa ligid ug sa dalan gitawag og static friction.
2.1 Puwersa sa estatikong friction
Ang static friction force mao ang frictional force nga molihok sa nawong sa mga butang nga magdikit sa usag usa sa dihang ang mga butang wala pa molihok.
Ang Hulagway 1 nagpakita sa usa ka butang nga anaa pa sa ibabaw sa patag nga patag. Kon ang butang wala pa molihok, nan ang static friction force (fs) mas gamay kay sa pull force (F). Kon kini magpadayon sa pagbira, nan ang butang molihok. Kon ang tuo nga butang molihok, ang gidak-on sa static friction force (fs) katumbas sa gidak-on sa puwersa sa pagbira (F).
Ang Unang Balaod ni Newton nag-ingon nga ang mga butang dili molihok kon ang kinatibuk-ang puwersa (resultang puwersa) sero.
ΣF y = 0 (Ang butang nagpahulay ug dili molihok sa bertikal nga direksyon)
N – w = 0
N = w (1.2)
Ilisi ang N sa equation 1.1 og N sa equation 1.2
fs = μsw
fs = μs mg ( 1.3)
fs = static friction (N), μs = coefficient sa static friction, N = normal nga puwersa (N), w = grabidad (N), m = masa (kg), g = acceleration sa grabidad (m/ s² )
Kon gusto nimong mahibal-an ang coefficient sa static friction, gamita ang equation 1.1 b
Σf x = 0 (Ang butang nagpahulay ug wala naglihok sa pinahigda nga direksyon)
F – fs = 0
F = fs ( 1.4)
Kung ang butang magsugod sa paglihok, ang pinakadako nga puwersa sa static friction katumbas sa gidak-on sa puwersa sa pagduso o pagbira.
2.2 Kusog sa kinetikong friction
Ang kinetic friction force mao ang frictional force nga naglihok sa nawong sa mga butang nga nagdikit sa usag usa kung ang usa ka butang naglihok.
Kon gusto nimong mahibal-an ang coefficient sa kinetic friction (μk ) , gamita ang equation 1.5 b.
Ang Hulagway 2 nagpakita sa usa ka butang nga gibira kanunay aron ang butang molihok sa kanunay nga tulin. Kung molihok sa kanunay nga tulin, ang gidak-on sa kinetic friction force (fk) katumbas sa gidak-on sa pull force (F).
Ang Unang Balaod ni Newton nag-ingon nga ang usa ka butang molihok sa kanunay nga tulin kung ang kinatibuk-ang puwersa (resultang puwersa) sero.
ΣF x = 0 (ang mga butang naglihok sa kanunay nga tulin sa pinahigda nga direksyon)
F – fk = 0
F = fk (1.6)
Sampol nga problema 1:
Usa ka estudyante ang nagbira og usa ka beam nga may gibug-aton nga 1 kg nga nahimutang sa ibabaw sa lamesa gamit ang dynamometer (usa ka aparato sa pagsukod sa puwersa). Kung molihok ang beam, ang dynamometer magpakita sa numero nga 2 N. Kung ang acceleration sa grabidad = 10 m/s² , tinoa (a) ang gidak-on sa static friction force (b) ang coefficient sa static friction
solusyon:
Nailhan : m = 1 kg, F = 2 N, g = 10 m/s² , w = mg = 10 N
(a) fs
Kon molihok ang beam, ang gidak-on sa static friction force = ang gidak-on sa pull force (itandi ang equation 1.4). Busa, f s = F = 2 N.
(b) μs
fs = μsw
2 N = (μs ) (10 N)
μs = 2 N / 10 N = 0.2
Sampol nga problema 2:
Usa ka beam nga may gibug-aton nga 1 kg nga nahimutang ibabaw sa lamesa ang gibira kanunay aron ang beam molihok sa kanunay nga tulin. Kung ang beam molihok sa kanunay nga tulin, ang dynamometer magpakita sa numero nga 1 N. Kung ang acceleration sa grabidad = 10 m/s² , tinoa (a) ang gidak-on sa kinetic friction force (b) ang coefficient sa kinetic friction
solusyon:
Nailhan: m = 1 kg, g = 10 m/s² , F = 1 N, w = mg = 10 N
(a) fk
Kon ang beam molihok kanunay o molihok sa kanunay nga tulin, ang gidak-on sa kinetic friction force = ang gidak-on sa pull force (itandi ang equation 1.6).
Mao nga fk = F = 1 N
(b) μk
f k = μ k w
1 N = (μk ) (10 N)
μk = 1 N / 10 N = 0.1
