Chapter 5 Forces and Motion II

Chapter 5 Forces and Motion II - Chapter5 ForcesandMotionII

Info iconThis preview shows pages 1–3. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Chapter 5 Forces and Motion II 5.1 The Important Stuff 5.1.1 Friction Forces Forces which are known collectively as friction forces are all around us in daily life. In elementary physics we discuss the friction force as it occurs between two objects whose surfaces are in contact and which slide against one another. If in such a situation, a body is not moving while an applied force F acts on it, then static friction forces are opposing the applied force, resulting in zero net force. Empirically, one finds that this force can have a maximum value given by: fmax s = sN (5.1) where s is the coefficient of static friction for the two surfaces and N is the normal (perpendicular) force between the two surfaces. If one object is in motion relative to the other one (i.e. it is sliding on the surface) then there is a force of kinetic friction between the two objects. The direction of this force is such as to oppose the sliding motion and its magnitude is given by fk = kN (5.2) where again N is the normal force between the two objects and k is the coefficient of kinetic friction for the two surfaces. 5.1.2 Uniform Circular Motion Revisited Recall the result given in Chapter 3: When an object is in uniform circular motion, moving in a circle of radius r with speed v, the acceleration is directed toward the center of the circle and has magnitude acent = v2 r. 99 100 CHAPTER 5. FORCES AND MOTION II Therefore, by Newtons Second Law of Motion, the net force on this object must also be directed toward the center of the circle and have magnitude Fcent = mv2 r . (5.3) Such a force is called a centripetal force, as indicated in this equation. 5.1.3 Newtons Law of Gravity (Optional for Calculus"Based) The force of gravity is one of the fundamental forces in nature. Although in our first physics examples we only dealt with the fact that the earth pulls downward on all masses, in fact all masses exert an attractive gravitational force on each other, but for most objects the force is so small that we can ignore it. Newtons Law of Gravity says that for two masses m1 and m2 separated by a distance r, the magnitude of the (attractive) gravitational force is F = G m1m2 r2 where G = 6.67 - 10'11 Nm2 kg2 (5.4) While the law as given really applies to point (i.e. small) masses, it can be used for spherical
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
masses as long as we take r to be the distance between the centers of the two masses. 5.2 Worked Examples
Background image of page 2
Image of page 3
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Page1 / 23

Chapter 5 Forces and Motion II - Chapter5 ForcesandMotionII

This preview shows document pages 1 - 3. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online