Fg (ауырлық күшінен) салмақтан Fқа қажалу күшінің тәуелдік графигін құрыңыздар
2 сур.
Қандай сызықты сіз алдыңыздар?Нүктелер тіке сызықта ораналасқан.
Fқа / ∆Fg еңіс бұрышының тангенсін анықтаңыздар.
Еңіс бұрышының тангенсі ∆Fқа / ∆Fg =0,15 тең.
Бұл мағына μ қажау коэффициенті деп аталады. Бетті қажау типінен μ тәуелді ме?
μ қажау коэффициенті – бетті қажауды сипаттайтын параметр.
Практическая работа №12.
Тема работы: «Определение коэффициента трения скольжения»
Уровень: базовый (7 и 9 классы)
Тема для изучения: Механические явления. Взаимодействие тел.
Цель: получить формулу зависимости силы трения скольжения деревянного бруска
по столу от силы давления.
Использованные понятия: сила упругости, сила трения, коэффициент трения, сила
нормальной реакции
Оборудование:
| № | Название | код | количество |
| Брусок | 02240.01 | ||
| Пружинный динамометр, 1 Н | 03065.02 | ||
| Гиря, 50 г, черная | 02206.01 | ||
| Крепежный болт | 03949.00 | ||
| Штангенциркуль | 03011.00 |
Установка
Рис. 1
Выполнение работы
Часть 1
• Поставьте брусок широкой гранью на поверхность стола (рис.1а).
• Определите его длину а и ширину b с помощью штангенциркуля. Результаты запишите в таблицу 1.
• Потяните блок с помощью динамометра, приведите его в равномерное движение и определите силу трения FTp (трения скольжения).
• Запишите результаты в таблицу 1.
• Переверните брусок таким образом, чтобы его меньшая грань соприкасалась с поверхностью стола (рис. 1б), определите его высоту c, и повторно проведите измерение силы трения. Результаты запишите в таблицу 1.
• Определите с помощью динамометра вес (силу тяжести) Fg бруска, включая крепежный болт. Результаты запишите в таблицу 2.
• Положите брусок на стол вверх крепежным болтом (рис. 1в).
• Перемещайте равномерно брусок с помощью динамометра и определите силу трения FTp (трения скольжения).
• Наденьте на крепежный болт груз общей массой 50 г и измерьте силу трения FTp. Результаты запишите в таблицу 2.
• Повторите эксперимент с двумя и тремя гирями (50 г каждая) на бруске, каждый раз измеряя силу трения FTp, результаты запишите в таблицу 2.
Результаты и расчеты
1. Вычислите площадь поверхности трения S, используя a и b, а потом a и c; заполните таблицу 1.
Зависимость силы трения от площади соприкосновения
Таблица 1
| а, см | b, см | с, см | А, см2 | Ftp , Н |
| - | ||||
| - | ||||
2. Меняется ли сила трения FTp при изменении площади S?
3. Вычислите вес (силу тяжести) Fg бруска + гирек; результаты запишите в таблицу 2.
Сила трения и сила давления на стол
Таблица 2
| Ftp , Н | ||
| Блок с крепежным болтом | ||
| + 50 г | ||
| + 100 г | ||
| + 150 г |
4. Зависит ли сила трения от нагрузки на брусок?
5. Постройте график зависимости силы трения FTp от веса (сила тяжести) Fg .
6.Какую линию вы получили?
Это значение называется коэффициентом трения ц.
Дополнительное задание
Постелите на поверхность стола коврик для компьютерной мыши и повторите вторую серию экспериментов. Зависит ли ц от типа поверхности трения?
Методические рекомендации для учителя
С помощью бруска учащиеся должны определить, что сила трения не зависит от площади поверхности.
Для данной площади поверхности учащиеся, меняя массу бруска, каждый раз должны измерять силу трения FTp . Они должны построить график, исходя из полученных результатов, и увидеть,
что сила трения пропорциональна весу (силе тяжести), и вычислить коэффициент трения /и.
Результаты и расчеты
1.Вычислите площадь поверхности трения S, используя а и b , а потом а и c; заполните таблицу 1. Сила трения и площадь соприкосновения тел
Таблица 1
| а, см | b, см | с, см | А, см2 | Ftp , Н |
| 7,2 | 5,2 | - | 37,4 | 0,13 |
| 7,2 | - | 3,0 | 21,6 | 0,13 |
2.Меняется ли сила трения FTp при меньшей площади S? Нет.
3.Какой можно сделать вывод? Сила трения FTp не зависит от размера поверхности S.
4. Вычислите вес (силу тяжести) Fg бруска + гирек; результаты запишите в таблицу 2.
Сила трения и сила давления
| Fg, Н | Ftp , Н | |
| Блок с крепежным болтом | 0,86 | 0,14 |
| + 50 г | 1,35 | 0,20 |
| + 100 г | 1,84 | 0,28 |
| + 150 г | 2,33 | 0,35 |
5. Зависит ли сила трения от нагрузки на брусок?
Сила трения FTp зависит от веса (силы тяжести) Fg .
6. Постройте график зависимости силы трения FTp от веса (сила тяжести) Fg .
Какую линию вы получили? Точки лежат на прямой линии.
7. Определите тангенс угла наклона AFTp / AFg.
Тангенс угла наклона равен AFTp / AFg = 0,15.
Это значение называется коэффициентом трения ^и. Зависит ли ц от типа поверхности трения?
Коэффициент трения и - параметр, характеризующий поверхности трения.