Лабораторная работа № 7 Тема: «Определение коэффициента трения скольжения»

Приборы и материалы: 1.линейка. 2. измерительная лента. 3. динамометр. 4. каретка. 5. направляющая рейка. 6. набор грузов. 7. Штатив с муфтой и лапкой.

Измерение коэффициента трения скольжения необходимо провести двумя способами:

1-й способ заключается в измерении с помощью динамометра силы, с которой нужно тянуть каретку с грузами по горизонтальной поверхности, для того чтобы он двигался равномерно. Эта сила равна по абсолютной величине силе трения F_тр, действующей на брусок. С помощью того же динамометра можно найти вес каретки с грузами, Р. Этот вес равен силе давления каретки на поверхность, по которой она скользит. Определив таким образом F_тр и Р, можно найти коэффициент трения. Он равен:

2 - способ измерения коэффициента трения позволяет определять на опыте не силы, а длины отрезков. Для этого используют равновесие каретки, которая находится на наклонной плоскости.

На каретку, находящуюся на наклонной

Плоскости действуют три силы:

Сила тяжести mg, сила давления N

и сила трения F_тр. Для того, чтобы

каретка находилась в равновесии сумма всех

сил должна быть равна нулю или сумма

п роекций сил на оси Х и Y должны быть равны

нулю

ОХ: F_тр – mg sinα = 0

OY: N - mg cosα = 0

Опыт заключается в том, чтобы увеличивая угол

наклона плоскости, найти угол при котором каретка

только « тронется с места» При этом сила трения равна

максимальной силе трения покоя. т.к. сила трения F_тр = kN

kN = mgsinα

N = mgcosα то

kmgcosα = mgsinα или kcosα = sinα отсюда

т.к. то

Из этой формулы видно что, для того, чтобы найти коэффициент трения достаточно измерить высоту и основание наклонной плоскости, которыми определяется наклон плоскости, при котором начинается скольжение.

Ход работы

1. Положить каретку на горизонтально расположенную направляющую рейку. На каретку поставить груз.

2. Прикрепив к каретке динамометр, как можно более равномерно тянуть его вдоль направляющей рейки. Заметить при этом показания динамометра.

3. Взвесить каретку и груз.

4. По формуле найти коэффициент трения.

5. Повторить опыт, положив на каретку несколько грузов.

6. Найти среднее арифметическое значение коэффициентов трения, найденных в разных опытах.

7. Найти ошибку каждого из опытов – разность между k_ср и значениями k, полученными в разных опытах.

8. Определить среднее арифметическое ошибок опытов Δk_ср

9. Составить таблицу результатов опытов

№ п/п	Показания динамометра Fтр	Р		kср	Δk=kср-k	Δkср
1
2
3
4

10. Записать результаты измерений в виде

11. Положив, каретку с грузами на направляющую рейку, медленно изменять ее наклон, пока каретка не заскользит вдоль рейки.

12. Зажать направляющую рейку в найденном положении, и убедится в том, что каретка движется равномерно.

13. Измерить высоту и основание наклонной плоскости

14. Определить коэффициент трения по формуле .

15. Повторить опыт несколько раз, меняя количество грузов на каретке.

16. Найти среднее арифметическое найденных значений коэффициентов трения и среднюю ошибку измерений.

17. Составить таблицу результатов

№ п/п	Число грузов на каретке	H	L	K	kср	Δk=kср-k	Δkср
1
2
3
4

18. Записать результат измерений в виде

19. Сравнить значения коэффициентов трения, найденных 1-м и 2-м способами.