عندما تكون الخشبة الصغيرة ساكنة على سطح مائل، فإن قوة الاحتكاك بين الخشبة والسطح تكون مساوية ومتجهة في الاتجاه المعاكس لقوة الجاذبية. وهذا يعني أن قوة الاحتكاك تعمل على منع الخشبة من الانزلاق لأسفل المنحدر.
تعتمد قوة الاحتكاك على معامل الاحتكاك بين الخشبة والسطح، وعلى وزن الخشبة. معامل الاحتكاك هو مقياس لقوة الاحتكاك بين سطحين مختلفين. في حالة الخشبة والسطح المائل، فإن معامل الاحتكاك عادة ما يكون بين 0.2 و 0.5.
وزن الخشبة هو قوة الجاذبية التي تعمل على الخشبة. تعتمد قوة الجاذبية على كتلة الخشبة وقوة الجاذبية الأرضية.
يمكن حساب قوة الاحتكاك باستخدام المعادلة التالية:
F_f = μ * N
حيث:
- F_f هي قوة الاحتكاك
- μ هو معامل الاحتكاك
- N هو القوة العمودية
في حالة الخشبة الثابتة على السطح المائل، فإن القوة العمودية هي وزن الخشبة. لذلك، يمكن إعادة كتابة المعادلة السابقة على النحو التالي:
F_f = μ * mg
حيث:
- m هي كتلة الخشبة
- g هي قوة الجاذبية الأرضية
لذلك، فإن مقدار قوة الاحتكاك عندما تكون الخشبة الصغيرة ساكنة على سطح مائل يساوي معامل الاحتكاك بين الخشبة والسطح مضروبًا في كتلة الخشبة مضروبًا في قوة الجاذبية الأرضية.
على سبيل المثال، إذا كان معامل الاحتكاك بين الخشبة والسطح المائل 0.3، وكانت كتلة الخشبة 10 كيلوغرامات، وكانت قوة الجاذبية الأرضية 9.81 مترًا في الثانية المربعة، فإن قوة الاحتكاك تساوي:
F_f = 0.3 * 10 * 9.81
F_f = 29.43 نيوتن
لذلك، في هذه الحالة، فإن قوة الاحتكاك تساوي 29.43 نيوتن.