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과학

운동 마찰력

운동 마찰력과학
영문명
Kinetic friction
접촉면의 상태
상대적인 미끄러짐이 있음
전형적 모형
|fₖ| ≈ μₖN
구분할 힘
미끄러짐이 없는 정지 마찰력
운동 마찰력은 접촉한 두 표면이 서로 미끄러질 때 상대 운동을 방해하는 방향으로 작용하는 마찰력이다. 흔한 단순 모형에서는 크기를 운동 마찰계수와 수직항력의 곱으로 근사한다.

상대 운동의 방향

상자가 바닥 위를 오른쪽으로 미끄러지면 바닥이 상자에 주는 운동 마찰력은 상대 미끄러짐을 막는 쪽으로 작용한다. 움직이는 바닥 위의 물체처럼 상황이 바뀌면 지면에 대한 이동 방향만으로 판단해서는 안 된다.

크기를 근사하는 식

단순한 건조 마찰 모형은 fₖ=μₖN을 사용한다. 이때 N은 접촉면이 누르는 수직항력이며 물체의 무게와 언제나 같은 것은 아니다. 경사면과 추가로 누르는 힘이 있는 경우 등에서는 힘의 균형을 따로 살펴야 한다.

움직이는 물체에 항상 해당하지 않는다

바퀴가 미끄러짐 없이 구를 때 접촉점의 마찰을 곧바로 운동 마찰로 분류할 수는 없다. 구르는 운동과 두 표면의 미끄러짐은 다른 조건이다. 물체가 이동 중이라는 사실보다 접촉면의 상대 운동을 확인해야 한다.

에너지의 변화

미끄러지는 접촉에서는 역학적 에너지 일부가 내부 에너지 등으로 전환될 수 있다. 관찰되는 가열은 이런 과정과 관련된다. 마찰계수를 쓴 단순 계산과 실제 접촉에서의 복잡한 에너지 전달을 구분해야 한다.

관련 문서

정지 마찰력 / 마찰력 / 운동 에너지 / 힘 / 뉴턴 운동 법칙