마찰력 공식

마찰력은 다음 식과 같다.

여기서,

F_f : 마찰력

μ : 마찰계수

F_n : 수직항력 (Normal force)

 

다음 그림과 같이 경사로에 질량 m인 물체가 있을 때 물체가 받는 수직항력은 mg·cosθ이다.

 

 

마찰력은 물체가 정지해 있을 때 받는 정지 마찰력(Static friction)과 움직일 때 받는 운동 마찰력(Kinetic friction)이 있다. 정지 마찰력과 운동 마찰력의 마찰계수는 서로 다르고 그에 따라 마찰력도 서로 다르다.

 

 

정지 마찰력 공식은 다음과 같다.

여기서,

F_s : 정지 마찰력

μ_s : 정지 마찰계수

F_n : 수직항력

 

운동 마찰력 공식은 다음과 같다.

여기서,

F_k : 정지 마찰력

μ_k : 정지 마찰계수

F_n : 수직항력

 

쿨롱의 마찰 법칙은 운동 마찰력의 크기는 속도에 상관없다는 것이다.

 

물체에 가해지는 힘이 증가할 때 물체가 받는 마찰력은 다음 그래프와 같다.

 

마찰력 그래프

 

물체에 가해지는 힘이 최대 정지마찰력을 넘는 순간 물체가 움직이면서 운동마찰력을 받는다. 최대 정지마찰력은 운동마찰력보다 작다.

 

☞ 마찰력의 종류