98 ]
Kinematica en dynamica
10.3 Statische wrijving Een doos kun je maar verschuiven als je hard genoeg duwt. Bij een te kleine kracht blijft de doos staan. → Volgens de tweede wet van Newton is de resulterende kracht in dat geval nul. De duwkracht F wordt → gecompenseerd door de statische wrijvingskracht Fw (fig. a en b).
F = Fw F = Fw fig. a
fig. b
F > Fw,max fig. c
Is de kracht groot genoeg, dan komt de doos in beweging (fig. c). Dat leidt tot volgende onderzoeksvraag. AG SVRA OEK Z R DE ON
Welke kenmerken heeft de statische wrijvingskracht? "
We gebruiken het symbool Fw zowel voor de statische als voor de dynamische wrijvingskracht.
→ De grootte van de statische wrijvingskracht Fw heeft geen vaste waarde! Het enige wat je kunt zeggen, is dat ze kleiner is dan of gelijk aan een maximale waarde Fw,max: Fw Fw,max Om een systeem in beweging te brengen, moet je een kracht uitoefenen die groter is dan Fw,max. Experimenteel kun je vaststellen dat de maximale statische wrijvingskracht Fw,max recht evenredig is met de normaalkracht FN: Fw,max ~ FN en dus Fw,max = cte · FN
µs is onbenoemd en is groter dan µd (zie tabel).
+
Deze constante is afhankelijk van de aard van beide oppervlakken en noemt men de statische wrijvingscoëfficiënt µs. Fw,max = µs · FN → → De statische wrijvingskracht Fw is altijd kleiner dan de maximale waarde Fw,max. Voor Fw,max geldt Fw,max = µs · FN
µs is de statische wrijvingscoëfficiënt tussen de twee oppervlakken. Typische waarden voor wrijvingscoëfficiënten
µd
µs
rubber - droog beton
0,85
0,95
rubber - nat beton
0,50
0,60
rubber - droog asfalt
0,90
0,95
rubber - nat asfalt
0,60
0,65
rubber - ijs
0,10
0,15
hout - hout
0,20
0,40
hout - sneeuw
0,050
0,15
staal - staal
0,60
0,70
staal - ijs
0,010
0,012