Меню сайта

10 класс

Лабораторная работа №5
Измерение коэффициента трения скольжения

Цель работы

Освоить приём определения коэффициента трения скольжения и исследовать зависимость коэффициента трения скольжения от материала и состояния поверхностей взаимодействующих тел.

Оборудование

Трибометр, груз массой 100 г (3 шт.), динамометр.

Необходимые сведения

В данной работе используется зависимость силы трения от коэффициента трения скольжения μ и силы нормального давления N:

F_тр = μN.

Если тело движется по горизонтальной поверхности, то сила нормального давления тела на поверхность равна по модулю его весу Р:

N = P, a F_тр = μP.

Следовательно, коэффициент трения скольжения можно определить, если измерить модули силы трения и веса тела:

μ = F_тр /P.          (1)

Экспериментальная установка для проведения работы показана на рисунке 8.

Подготовка к работе

1. Укажите, какие физические величины подлежат прямому измерению при определении коэффициента трения скольжения. Какой измерительный прибор используется для их измерения?

2. Определите и запишите абсолютную погрешность отсчёта по шкале динамометра.

3. Запишите формулу для определения абсолютной погрешности измерения Δμ.

4. Как, используя динамометр, измерить вес бруска с грузами?

5. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

Таблица для записи результатов измерений и вычислений

Взаимодействующие материалы	P, H	ΔP, H	Fтр, H	ΔFтр, H	μ	Δμ
Дерево — дерево
Дерево — материя
Дерево — бумага глянцевая
Дерево — бумага упаковочная

6. Ответьте на следующие вопросы.

• Какой вид трения исследуется в данной работе?

• Почему при измерении силы трения брусок должен двигаться равномерно и прикладываемая к динамометру сила должна быть направлена горизонтально?

Порядок выполнения работы

1. Измерьте модуль веса P бруска с грузами с учётом погрешности измерения.

2. Положите брусок вблизи одного из концов рейки трибометра и прикрепите к нему динамометр. Потянув за динамометр, добейтесь равномерного движения бруска по рейке. Измерьте силу трения F_тр.

3. Вычислите значение коэффициента трения скольжения μ_выч по формуле (1).

4. Вычислите абсолютную погрешность измерения Δμ.

5. Запишите значение μ с учётом абсолютной погрешности измерения: μ = μ_выч ± Δμ.

6. Запишите полученное значение коэффициента трения скольжения в строку «дерево — дерево» таблицы.

7. Повторите опыт, заменяя поочерёдно деревянную рейку трибометра отрезком материи, глянцевой бумаги и упаковочной бумаги.

8. Сравните полученные в опытах значения μ и сделайте вывод о зависимости этой величины от материала и состояния поверхностей взаимодействующих тел.