Определение коэффициента
![]()
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра отчет по дисциплине «Физика» Тема: Определение коэффициента трения скольжения
Санкт-Петербург 2020 Цель работы: проверка выполнимости второго закона Ньютона и определение на его основе коэффициента трения скольжения при скатывании тела с наклонной плоскости. Приборы и принадлежности: ![]() 2 – винт (с помощью которого можно регулировать угол ![]() 3 – шкала (для измерения угла ![]() 4 – брусок. 5 – электромагнит (для закрепления бруска). 6 – линейка (для измерения пройденного расстояния бруска). 7 – датчик измерения времени. Исследуемые закономерности При соскальзывании бруска с наклонной плоскости на него действуют несколько сил: сила тяжести mg, сила нормальной реакции опоры N и сила трения скольжения Fтр (рис.1). ![]() Для описания движения тела вдоль наклонной плоскости с углом наклона ![]() ![]() Тогда второй закон Ньютона в проекциях на ось х будет иметь вид: ![]() где ![]() Отсюда коэффициент трения скольжения ![]() Величину ускорения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Обработка результатов Нахожу частные производные: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 1 – дерево-дерево Таблица 2 – дерево-дюралюминий Таблица 1
Таблица 2
![]() ![]() ![]() Рассчитываю значение коэффициента трения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рассчитываю значение полной погрешности ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Итоговые значения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Вывод: Полученные значения коэффициентов трения находятся в области определения табличных значений. Несмотря на то что влияние человеческого фактора на результаты значений было минимальным за счёт использования электронных приборов, по полученным данным видно, что с увеличением угла значения коэффициентов трения увеличиваются, что противоречит теории, однако учитывая полные погрешности, итоговые значения являются статистически неразличимыми. Защита лабораторной работы №5н Определение коэффициента трения скольжения От чего зависит ускорение тела, скатывающегося с наклонной плоскости. Вывести уравнение этой зависимости. Пусть диск – скатывающееся с наклонной плоскости тело. ![]() Проекции сил на ось х ![]() Относительно центра масс момент сил инерции (в поступательно движущейся системе) равен нулю, тогда ![]() ![]() где ![]() ![]() Момент инерции диска: ![]() Связь углового и тангенциального ускорения: ![]() с учётом этого и уравнения (2), уравнение (1) примет вид: ![]() из этого ![]() Следовательно ускорение скатывающегося с наклонной плоскости тела зависит от ускорения свободного падения, скатывающегося тела (момент инерции) и угла наклона плоскости. Что такое внешнее, внутреннее, сухое и вязкое трение? Внешним трением называется взаимодействие между различными соприкасающимися телами, препятствующее их взаимному перемещению. Если трение проявляется между частями одного и того же тела, оно называется внутренним трением. Трение между поверхностями двух соприкасающихся твёрдых тел называют сухим трением. Трение между поверхностью твёрдого тела и окружающей его жидкой или газообразной средой, в которой тело движется, называется вязким трением. Что такое трение скольжения, как рассчитывается сила трения скольжения? Трение скольжения – сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения. Сила трения скольжения рассчитывается по формуле ![]() где ![]() ![]() |