コンテンツ
表面は滑り運動に抵抗する摩擦力を発揮し、多くの物理的問題の一部としてこの力の大きさを計算する必要があります。摩擦の量は、主に、表面がその上に座っているオブジェクトに及ぼす「法線力」と、考慮している特定の表面の特性に依存します。ほとんどの目的で、次の式を使用できます F = μN 摩擦を計算するには N 「通常の」力と「μ」表面の特性を組み込みます。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
式を使用して摩擦力を計算します。
F = μN
どこ N 垂直力であり、 μ 材料の摩擦係数であり、静止しているか移動しているかです。法線力はオブジェクトの重量に等しいため、次のようにも記述できます。
F = μmg
どこ m はオブジェクトの質量であり、 g 重力による加速度です。摩擦は、オブジェクトの動きに対抗するように作用します。
摩擦とは？
摩擦は、一方を他方の表面を横切って移動しようとするときの2つの表面間の力を表します。力は動きに抵抗し、ほとんどの場合、力は動きと反対方向に作用します。分子レベルでは、2つの表面を一緒に押すと、各表面の小さな欠陥が絡み合い、一方の材料の分子と他方の材料の分子との間に引力が生じる場合があります。これらの要因により、それらを相互に移動することが難しくなります。ただし、摩擦力を計算するときは、このレベルでは機能しません。日常の状況では、物理学者はこれらすべての要因を「係数」にまとめます μ.
摩擦力の計算
「通常の」力とは、オブジェクトが置かれている（または押し付けられている）表面がオブジェクトに及ぼす力のことです。平面上の静止物体の場合、重力は重力による力に正確に対抗しなければなりません。そうでなければ、ニュートンの運動法則に従って物体が移動します。 「通常の」力（N）は、これを行う部隊の名前です。
常に表面に対して垂直に作用します。これは、傾斜した表面では、垂直方向の力が表面から直接離れていることを意味しますが、重力は直接下向きになります。
通常の力は、ほとんどの場合、次のように簡単に説明できます。
N = mg
ここに、 m オブジェクトの質量を表し、 g 重力による加速度の略で、毎秒9.8メートル（m / s2）、またはキログラムあたりの純ウォン（N / kg）。これは、単にオブジェクトの「重量」に一致します。
傾斜した表面の場合、表面が傾斜するほど垂直力の強度が低下するため、式は次のようになります。
N = mg cos（θ)
と θ 表面が傾いている角度を表します。
簡単な計算例として、2 kgの木材ブロックが置かれた平らな表面を考えます。法線力は（ブロックの重量を支えるために）直接上向きになり、以下を計算します。
N = 2 kg×9.8 N / kg = 19.6 N
係数は、オブジェクトと作業している特定の状況によって異なります。オブジェクトがまだ表面を移動していない場合は、静摩擦係数を使用します μ静的、しかしそれが動いている場合は、滑り摩擦係数を使用します μ滑り台.
一般に、滑り摩擦係数は静止摩擦係数よりも小さい。言い換えれば、まだスライドしているものをスライドさせるよりも、既にスライドしているものをスライドさせる方が簡単です。
検討している材料も係数に影響します。たとえば、以前の木材ブロックがレンガの表面にある場合、係数は0.6になりますが、きれいな木材の場合は0.25から0.5の範囲になります。氷上の氷の場合、静的係数は0.1です。繰り返しますが、スライド係数はこれをさらに減らし、氷上の氷では0.03、木材上の木材では0.2になります。オンラインの表を使用して、これらを表面について調べてください（「参考文献」を参照）。
摩擦状態の力の式：
F = μN
この例では、木製のテーブルに2 kgの質量の木製ブロックがあり、静止している状態から押し出されるとします。この場合、静的係数を使用します。 μ静的 =木材の場合、0.25〜0.5。取って μ静的 摩擦の潜在的な効果を最大化するために0.5 N = 19.6 N以前から、力は次のとおりです。
F = 0.5×19.6 N = 9.8 N
摩擦は動きに抵抗する力を提供するだけであるため、軽く押し始めて硬くなると、摩擦力は最大値まで増加します。これは計算した値です。物理学者は時々書く F最大 この点を明確にするために。
ブロックが移動したら、使用します μ滑り台 = 0.2、この場合：
F滑り台 = μ滑り台 N
= 0.2×19.6 N = 3.92 N