Koliki je koeficijent kinetičkog trenja?

Koeficijent kinetičkog trenja je varijabla bez jedinice koja se temelji na svojstvima materijala koji se koriste za izračunavanje sile trenja klizanja. Primjenjivo je na klasičnu mehaniku krutih objekata. Množenjem koeficijenta kinetičkog trenja s normalnom silom na objekt dobit će se sila kinetičkog trenja. Kinetičko trenje, dakle, ovisi samo o svojstvima materijala i normalnoj sili na predmet.

Važno je napomenuti da je koeficijent kinetičkog trenja koncept klasične mehanike i dio teorije proizvedene iz eksperimentalnih promatranja. Klasičnu mehaniku uvelike su razvili britanski fizičar Isaac Newton i njegovi suvremenici u 17. stoljeću. Predmet se bavi interakcijom velikih objekata koji se kreću relativno malim brzinama. Konkretno, klasična mehanika krutih tijela vrijedi za ovaj koeficijent. Ova poddisciplina klasične mehanike može opisati trenje koje proizlazi iz klizanja dvaju čvrstih tijela jedno o drugo, a zanemaruje sile koje stvaraju bilo koje tekućine.

Unutar ove domene, koeficijent kinetičkog trenja može dati vrlo točna predviđanja. Ako se razmatraju tekućine, mora se uvesti područje mehanike fluida. Ako su uključene skale iznimno male, kvantna mehanika može riješiti povezane komplikacije.

Sila koju stvara kinetičko trenje jednaka je umnošku dviju varijabli. Prvi je koeficijent kinetičkog trenja, a drugi je normalna sila. Normalna sila je sila koju daje površina objekta kako bi spriječila da se drugi objekt pomakne kroz nju. U slučaju gravitacije, vertikalna sila tla je ta koja sprječava da predmeti padnu dalje. Sila je uvijek jednaka gravitacijskoj težini predmeta u dodiru sa tlom; dakle, objekt može ostati u mirovanju jer je gravitacijska sila točno poništena normalnom silom.

Formula za kinetičko trenje ne uključuje brzinu ili veličinu objekta. To znači da je sila trenja na kliznom objektu neovisna o tome koliko se brzo kreće. Sila trenja na kutiji bit će ista bez obzira klizi li brzinom od jedne milje ili kilometra na sat ili dva. Slično tome, sila ne ovisi o površini objekta u kontaktu sa tlom. Bit će isto je li kutija ravna i široka ili visoka i tanka.

Sam koeficijent kinetičkog trenja empirijsko je svojstvo uključenih materijala. To znači da je samo pitanje koji materijali čine dvije dodirne površine. Nadalje, takvi se koeficijenti izvode iz eksperimenta, a ne iz teorije. Koeficijent kinetičkog trenja obično se označava grčkim slovom mu s indeksom k.
S obzirom na identične materijale, sila kinetičkog trenja ovisi samo o normalnoj sili primijenjenoj na predmet. U slučaju gravitacije na Zemljinoj površini, sila će ovisiti samo o masi objekta. Teži predmeti imaju proporcionalno veće trenje klizanja od lakših predmeta.