위키득계정 ↗
과학

정지 마찰력

정지 마찰력과학
영문명
Static friction
접촉면의 상태
서로 미끄러지지 않음
전형적 모형
|fₛ| ≤ μₛN
주의점
항상 최대 정지 마찰력이 작용하는 것은 아님
정지 마찰력은 접촉한 두 표면이 서로 미끄러지지 않는 동안 미끄러지려는 경향을 막는 방향으로 작용하는 마찰력이다. 크기는 필요한 만큼 조절될 수 있으며, 흔한 모형에서 최대값은 정지 마찰계수와 수직항력의 곱으로 표현한다.

밀어도 움직이지 않을 때

수평면 위 물체를 조금 밀어도 정지해 있다면 마찰력이 다른 수평 힘과 균형을 이룰 수 있다. 더 크게 밀어도 일정 범위에서는 마찰력이 함께 커진다. 처음부터 언제나 최대 마찰력이 작용하는 것은 아니다.

최대값과 실제값

단순한 마찰 모형에서 μₛN은 정지 상태를 유지하며 제공할 수 있는 마찰력의 최대 크기다. 실제 힘은 다른 힘과 운동 조건을 보고 구한다. 최대값 공식을 곧바로 모든 정지 마찰력의 값으로 대입하면 틀릴 수 있다.

어느 쪽을 막는 힘인가

마찰력의 방향은 두 접촉면 사이의 상대적인 미끄러짐 경향을 기준으로 판단한다. 물체의 전체 이동 방향과 항상 반대라고 외우면 걷기나 굴러가는 바퀴를 설명하기 어렵다. 기준이 되는 두 표면을 분명히 해야 한다.

표면과 모형의 한계

마찰계수는 접촉 재료와 표면 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 단순한 계수 모형은 많은 상황을 근사하는 도구이지 모든 미시적 접촉을 완전히 설명하는 법칙은 아니다. 적용 조건을 함께 고려해야 한다.

관련 문서

마찰력 / 운동 마찰력 / 힘 / 뉴턴 운동 법칙 / 역학