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