نیروی اصطکاک با دوبرابر کردن نیرو

راهنمایی کوتاه: وقتی جسم ساکن می‌ماند، نیروی اصطکاک ایستایی دقیقاً برابر با نیروی وارد شده است.

گام‌به‌گام:

• ۱) در حالت اول، جسم ساکن است. پس نیروی اصطکاک ایستایی (f_s) دقیقاً برابر با نیروی F است: f_s1 = F.
• ۲) نیروی F را دوبرابر می‌کنیم: F₂ = 2F.
• ۳) گفته شده جسم در حالت دوم هم ساکن می‌ماند. یعنی هنوز حرکت نکرده است.
• ۴) وقتی جسم ساکن است، نیروی اصطکاک ایستایی همیشه دقیقاً برابر با نیروی موازی سطح است که سعی می‌کند جسم را بلغزاند.
• ۵) بنابراین در حالت دوم: f_s2 = F₂ = 2F.
• ۶) اگر در شکل مقدار عددی F داده شده بود، می‌توانستیم عدد را جایگزین کنیم. اما چون مقدار F مشخص نیست، پاسخ به صورت نمادین است: نیروی اصطکاک حالت دوم = 2F.

پاسخ نهایی: اندازه نیروی اصطکاک ایستایی در حالت دوم برابر با 2F نیوتن خواهد بود (دو برابر نیروی اولیه).

مثال مشابه: فرض کنید در حالت اول نیروی F برابر ۵ نیوتن باشد و جسم ساکن بماند. نیروی اصطکاک هم ۵ نیوتن است. حالا نیرو را دوبرابر می‌کنیم (۱۰ نیوتن). اگر جسم باز هم حرکت نکند، نیروی اصطکاک جدید دقیقاً ۱۰ نیوتن خواهد بود.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: نیروی اصطکاک ایستایی می‌تواند از صفر تا یک حداکثر مقدار (μ_sN) تغییر کند. تا زمانی که نیروی وارد شده از این حداکثر کمتر باشد، جسم حرکت نمی‌کند و اصطکاک دقیقاً برابر نیروی واردشده است. وقتی نیرو از حد آستانه بیشتر شود، جسم می‌لغزد و اصطکاک جنبشی (معمولاً کمی کمتر) وارد می‌شود.