Угол наклон плоскости к горизонту

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 18Следующая ⇒

ЗАКОНЫ АМОНТОНА - КУЛОНА

1. Сила трения пропорциональна силе нормального давления.

2. Коэффициент трения зависит от рода трущихся тел и физического состояния трущихся поверхностей.

3. Коэффициент трения тел из одинаковых материалов в большинстве случаев больше, чем тел из разнородных материалов.

4. Коэффициент трения не зависит от площади трущихся поверхностей. При значительных давлениях площадь поверхностей начинает влиять на коэффициент трения.

5. Коэффициент трения покоя для большинства тел больше, чем коэффициент трения движения.

6. Коэффициент трения зависит от скорости взаимного перемещения трущихся тел. Отношение предельной силы трения к нормальной силе давления называется статическим коэффициентом трения:

, (1)

где fo – безразмерная величина,            т.к. единицами измерения Rf_lim              

R_n является Н (ньютон).

Сила трения отклоняет полную реакцию R от нормали на угол φо – угол трения покоя, образованный направлением суммарной реакции R с направлением нормальной реакции R_{n .} Тангенс угла трения покоя равен статическому коэффициенту трения.

(2)

Отношение силы трения при движении к силе нормального движения называется динамическим коэффициентом трения скольжения. Он несколько меньше статического коэффициента трения скольжения. Коэффициент трения скольжения определяется опытным путём различными способами, но наиболее часто при помощи наклонной плоскости.

    Равнодействующие силы трения и силы нормально давления называется полной реакцией опорной поверхности. Если вектор R, изображающий полную реакцию, вращать вокруг оси, перпендикулярно плоскости соприкосновения тел, получится так называемый конус трения. Угол равнодействующая всех сил F , приложенных к телу, будет образовывать с нормалью угол меньший, чем угол трения φо, т.е. линия действия равнодействующей будет внутри конуса трения, то данная сила не сможет вывести тело из состояния равновесия, какой бы большой она ни была. Вывести тело из состояния равновесия можно только в том случае, если линия равнодействующей проходит вне конуса трения, т.е. образует с нормалью угол больший угла трения φо.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

Установка имеет плоскость 1, которая при помощи рукоятки 4 может быть установлена под различным углом к горизонтальной плоскости.

Рисунок 3

Величина угла наклона отсчитывается по шкале 3.

    При увеличении угла наклона плоскости составляющая силы тяжести G2, направленная параллельно наклонной плоскости, будет возрастать и соответственно будет увеличиваться и сила трения покоя Rf. При угле наклона плоскости, равным углу трения а=ф_о, сила трения достигает предельной величины и при угле а<φо груз 4 перейдёт из состояния покоя в состояние движения.

    Измерив угол а в момент начала движения, мы определим угол трения φо.

    Тангенс этого угла трения даёт значение коэффициента трения f:

(3)

    Надо отметить, что для одной и той же пары материалов коэффициент трения может изменяться в 5-10 раз в различных условиях.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомится с устройством установки для определения трения по наклонной плоскости.

2. Определить силу тяжести груза.

3. Подготовить пластины и груз к испытанию, т.е. поверхности контакта протереть тряпочкой, смоченной в бензине, и просушить.

4. Установить груз на плоскости и при помощи рукоятки увеличивать угол подъёма до тех пор, пока под действием собственной силы тяжести груз не начнёт двигаться

5. Зафиксировать винтом положение наклонной плоскости и по шкале определить угол её наклона а. Для каждой пары материала опыт повторить не менее трёх раз.

6. Вычислить коэффициент трения скольжения для выбранных пар материала и сравнить с табличным значением.

Вычислить ошибку

(4)

7. Оформить отчёт.

ОТЧЁТ ПО РАБОТЕ

Представить отчёт следующего содержания.

Цель работы.Определить значение коэффициента трения скольжения различных материалов и силы трения.

1. Схема установки.

2. Таблица результатов испытаний (табл.2)

Таблица 2 Результаты испытаний

Номер испытаний

Материал пластины

Материал груза

Коэффициент
f = tgφ_o

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры