Apa itu Gaya sentuh, normal dan tangensial? — Fisika

Definisi 1.14 Fisika Universitas — Tahun 2 · Bab 1 — Mekanika Benda Tegar

Gaya yang dikerahkan tumpuan pada benda tegar di titik sentuh $I$ terbelah menjadi reaksi normal $\vect N$ , tegak lurus bidang singgung bersamanya dan mengarah ke bendanya ( $N \ge 0$ : tumpuan hanya dapat mendorong), dan komponen tangensial $\vect T$ dalam bidang singgungnya, yaitu gaya gesek.

Kiri: gaya-gaya pada benda tegar yang menggelinding menuruni bidang miring — berat di G, reaksi normal dan gesekan di titik sentuhnya. Kanan: percepatan sebuah cakram (k = 1/2) sebagai fungsi kemiringannya untuk f = 0.5: ia menggelinding tanpa selip selama 3f, lalu selip dan percepatannya mengikuti g( - f ), selalu di bawah g tanpa gesekan. — Kiri: gaya-gaya pada benda tegar yang menggelinding menuruni bidang miring — berat di $G$ , reaksi normal dan gesekan di titik sentuhnya. Kanan: percepatan sebuah cakram ( $k = \tfrac12$ ) sebagai fungsi kemiringannya untuk $f = 0.5$ : ia menggelinding tanpa selip selama $\tan\alpha \le 3f$ , lalu selip dan percepatannya mengikuti $g(\sin\alpha - f\cos\alpha)$ , selalu di bawah $g\sin\alpha$ tanpa gesekan.

Contoh

Contoh 1.19 (Mengapa mobil memerlukan gesekan untuk dipercepat)

Sebuah mobil berpenggerak roda depan: mesinnya mengerahkan momen gaya pada roda depannya; satu-satunya gaya luar mendatar pada mobilnya adalah gesekan jalan pada bannya, dan gaya itulah yang mempercepat mobilnya. Dengan seluruh beratnya di atas roda penggerak, percepatan maksimumnya adalah $fg \approx 8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}$ di atas aspal kering — dan separuhnya jika hanya separuh beratnya bertumpu pada gandar penggerak; di atas es, $1\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}$ . Usaha mesinnya tidak dilakukan oleh jalan (yang titik sentuhnya diam): itu usaha dalam, yang diubah transmisinya menjadi energi kinetik — sebagaimana gaya dalam otot seorang pejalan, bukan tanahnya, yang memasok energi pejalan itu.

Baca dalam konteks →

Contoh

Istilah terkait