Определение статического коэффициента трения скольжения

1. Установите на трибометре одно из предлагаемых тел и, медленно поднимая плоскость-2, заметьте угол, при котором тело начинает скользить,

2. Измерение проведите несколько раз, записывая данные в заранее приготовленную таблицу 2.2.

3. Повернуть тело на другую плоскость и повторить опыт.

4. Сделать вывод.

5. Подобные измерения произвести с другими образцами, предложенными преподавателем.

6. Определить коэффициент трения покоя для цилиндрических образцов одинакового диаметра, изготовленных из различных материалов по уравнению (2.4.)

7. Сравнить коэффициенты трения скольжения и трения качения для одинаковых пар трущихся поверхностей.

8. Сравнить коэффициенты трения покоя и движения для одинаковых пар трущихся поверхностей.

 

Таблица 2.2.

Определение статического коэффициента трения скольжения

 

Тело (параллелепипед)					tg cр	k
		а	в	С
Дерево	1
	2
	3
	Ср
Эбонит	1
	2
	3
	Ср
Металл	1
	2
	3
	Ср

 

Таблица 2.3.

Определение коэффициента трения качения

 

Цилиндр		tg	k	k
Дерево                1                                  2                                  3 ср. знач.
Эбонит                 1                                     2                                     3   ср. знач.

 

Таблица 2.4.

Определение коэффициента трения скольжения

материал	m	mт	k	k
Металл по дереву
Дерево по дереву

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

 

1. Построить зависимость силы трения от силы нормального давления.

2. По полученной зависимости (графику) определить среднее значение коэффициента трения.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что такое сила трения? Как направлена сила сухого трения к поверхности тела?

2. Что называют трением покоя, трением скольжения, трением качения?

3. От чего зависит коэффициент трения?

4. Какие виды трения Вы знаете?

5. Какова единица измерения коэффициента трения?

6. Каково значение коэффициентов трения в сельском хозяйстве?

7. Приведите примеры использования сил трения при работе сельскохозяйственных машин.

8.Какое трение называют внутренним?

9. От чего зависит сила внутреннего трения?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ЗАКОНА ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО

ДВИЖЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ КРЕСТООБРАЗНОГО МАЯТНИКА

(МАЯТНИК ОБЕРБЕКА)

Цель работы: проверить выполнимость основного закона динамики вращательного движения.

Приборы и принадлежности: маятник Обербека, набор грузов, секундомер, штангенциркуль, линейка.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основной закон динамики вращательного движения для абсолютно твердого тела читается так: момент вращающей силы, действующей на тело, равен произведению момента инерции этого тела на угловое ускорение, сообщаемое этому телу, и записывается таким образом:

где - момент вращающей силы,

- момент инерции тела,

- угловое ускорение тела.

Момент инерции тела является мерой инертности тела и в общем случае равен сумме моментов инерции составляющих его материальных точек

- порядковый номер материальной точки, = 1,2,3,……

Момент инерции материальной относительно некоторой оси вращения равен произведению массы этой точки на квадрат расстояния от этой точки до оси вращения

I точки = m·r²

здесь m – масса материальной точки,

     r – расстояние от материальной точки до оси вращения.

Моментом силы называют векторную величину, модуль которой равен произведению силы на плечо

здесь М – момент силы,

     F – сила, действующая на тело,

     r – плечо силы, т.е. кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы                (см. рис. 3.1.)

 

 

Рис. 3.1.

Момент силы можно изменять двояко: изменяя действующую силу, или меняя плечо силы при неизменной силе.

В нашей работе мы будем менять величину действующей силы, оставляя неизменным плечо силы.

При изменении момента вращающей силы при постоянном моменте инерции маятника, будет изменяться угловое ускорение. Но отношение момента вращающей силы к угловому ускорению, будет величиной постоянной, равной моменту инерции маятника.

В работе необходимо проверить правильность данного утверждения. 

 

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

 

Крестообразный маятник (см. рис. 3.2.) представляет собой диск –1 с укрепленными на нем под углом 90⁰ друг к другу четырьмя длинными стержнями –2, по которым могут перемещаться грузы –3 массой m₀ каждый. На блок –1 может накручиваться нить –4, к свободному концу которой крепится груз –5 массой m.

 

Рис. 3.2.

 

Вследствии натяжения нити под действием силы тяжести подвешенного груза мятник приходит в движение, т.е. сила натяжения нити будет силой вращающей маятник, а плечом этой силы будет радиус диска. Движение груза будет прямолинейным равноускоренным с ускорением а, которое можно определить по уравнению равноускоренного поступательного движения без начальной скорости:

здесь h – высота падения груза,

     а – ускорение, с которым движется груз,

     t – время движения груза вниз.

Отсюда

           (3.1.)

Угловое ускорение связано с линейным соотношением:

,

из которого:

(3.2.)

Сила натяжения нити может быть найдена из уравнения движения груза:

                    или

здесь g – ускорение свободного падения (g=9,8 м/с²).

Момент вращающей силы выразится уравнением:

                                      (3.3.)

здесь r – радиус диска, на который намотана нить (см. рис. 3.2.)

Подставив в уравнение (3.3.) значение а из уравнения (3.1.) получим:

                                            (3.4.)

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: