10 N súlyú test fekszik vízszintes síkon. A test és a sík közötti súrlódási együttható 0.1. A testre vízszintes F erő hat. Mekkora a súrlódási erő, ha F=0.5N vagy F=2N?

A kérdés ravasz. A test nyomóereje 10 N, μ=0,1, ebből Fs=1 N, így szokás számolni. HIBÁS!

A nyomóerő és a súrlódási együttható alapján a súrlódási erő MAXIMUMÁT tudjuk kiszámolni. A súrlódási erő kényszererő, azaz igazodik a testet elmozdítani próbáló erőhöz. Ha a húzóerő 0,5 N, a súrlódási erő viszont 1 N lenne, akkor ezt azt eredményezné, hogy a húzással ellentétes irányban hatna a testre 0,5 N erő. Vagyis a testet finoman meghúzod, erre az elindul a másik irányba. Sőt, ha egyáltalán nem húzod, és hat rá 1 N súrlódási erő, akkor csakúgy megindul az asztalon, magától. Ez nyilvánvalóan nem így működik.

A súrlódási erő maximuma FS(max)=μ·Fny, itt 1 N. De ha a húzó erő csak 0,5 N, akkor a súrlódási erő is annyi.

Ha a húzó erő 2 N, akkor ez az erő már átlépte a tapadási súrlódási erő maximumát, emiatt a test mozogni kezdett. A súrlódási erő ekkor sem lépheti túl a saját maximumát, ezért van megadva eredményként 1 N, de ez nem teljesen jó. Mozgó felületekre egy másik együtthatót, a csúszási súrlódási együtthatót kell számításba venni, ami rendszerint kisebb a tapadási súrlódási együtthatónál, vagyis a 2 N-nal húzott (mozgó) testnél a súrlódási erő feltehetőleg kisebb 1 N-nál.

Ha a diákoldal.hu-n megnézed ennek a tankönyvnek [link] a 49. oldalát, ott ez le van írva, és jó alaposan nézd meg azt az ábrát, megmutatja azt, amiről írtam. (Ha éhes maradtál, akkor a következő oldalon van egy bonyolult diagram egy képzelt példáról, ami a bonyolultsága ellenére is megérthető, és megmutatja a kétféle súrlódási együttható közös működésének sajátosságát.)