Описание установки и ход работы

Комплексные экспериментальные и теоретические исследования сил трения выполнили Амонтон (1663 - 1705 гг.) и Кулон (1736 - 1806 гг.). Для этого использовался особый прибор - трибометр (рис. 1.3). Здесь 1 - горизонтальная опорная плита; 2 - тело весом G в виде прямоугольного бруска; 3 - блок; 4 - груз весом Q; - горизонтальная реакция веревки, которая соединяет тело 2 с грузом 4 (сдвигающая сила для тела 2).

 
 

 

 


Рис. 1.3

 

По величине . При постепенном увеличении веса груза или натяжении веревки, которая контролируется динамометром, начиная от нуля, будет одновременно пропорционально изменяться и сдвигающая сила . В случае достижения ею определенного предельного значения брусок придет в движение. Сила трения, которая возникает между шероховатыми поверхностями контакта тела и плиты при отсутствии их взаимных движений и уравновешивает сдвигающую силу , называется силой трения покоя . Очевидно, что она тоже изменяется от нуля до некоторого предельного значения , т.е. . При и = брусок будет находиться в состоянии предельного равновесия, который определяется равенством . Дальнейшее увеличение сдвигающей силы приведет к его движению под действием сил: и . Трение при движении тел, в отличие от трения покоя называется трением скольжения, а сила трения - силой трения скольжения .

Результаты проверки и вычисления коэфициента трения свести в таблицу:

 

Таблица 1 Определение коэфициента трения покоя

N п\п Комбинация материалов F0 N1 Fтр1 f 1 N2 Fтр2 f2 N3 Fтр3 f 3
Дерево-дерево 0,25-0,5                  
Дерево-аллюминий 0,2-0,6                  
Дерево-наждачная бумага                    
Сталь-аллюминий 0,61                  
Сталь-дерево 0,2-0,5                  
Сталь-наждачная бумага                    

F0 – табличное значение коэфициента трения;

N1 – нормальная реакция от тела на опору при обычном весе бруска и максимальной площади контакта;

Fтр1 – сила трения (сопротивления движения) при тех же условиях;

f 1 – эксперементальное значение коэфициента трения;

N2 - нормальная реакция от тела на опору при увеличенном весе бруска и максимальной площади контакта;

Fтр2 - сила трения (сопротивления движения) при тех же условиях;

f2 - эксперементальное значение коэфициента трения;

N3 - нормальная реакция от тела на опору при обычном весе бруска и минимальной площади контакта;

Fтр3 - сила трения (сопротивления движения) при тех же условиях;

f 3 - эксперементальное значение коэфициента трения.

 

Таблица 2 Определение угла трения

N п\п Комбинация материалов α tg α f f0
Аллюминий- аллюминий        
Аллюминий -медь        
Полихлорвинил- полихлорвинил        
Полихлорвинил- сталь        
Полихлорвинил- медь        

 

Обработать результат и сравнить с табличными значениями