Scopul lucrării - studiul de frecare.
Instrumente și accesorii. tribometru - un set de inele și discuri, module de laborator LMB-3, un bloc de pe un raft vertical, un set de bunuri, fire - lungimea de 45 cm (maro) și o lungime de 120 cm (bej) dinamometru.
Chemat rezistenței la frecare mecanică, care are loc la planurile de contact ale celor două corpuri presate împreună în timpul mișcării lor relative. F trageți forță îndreptată în sens opus mișcarea relativă a corpului se numește forța de frecare care acționează asupra corpului. Frecare este un proces disipativ însoțit de eliberare a căldurii, corpurile de electrificare, distrugerea lor și altele asemenea. D.
În această lucrare avem de-a face cu așa-numitele frecare de alunecare uscată, care depinde în mare măsură de suprafețele de frecare ale corpurilor și natura chimică a acestora.
Să considerăm corpul întins pe o suprafață plană, la care este atașată o forță orizontală F. În cazul în care forța F este mai mică decât o anumită valoare Ftp.pok. corpul rămâne fixă, iar forța de frecare este egală cu forța F. Când forța F este crescută în cazul în care această forță depășește Ftp.pok. corpul va începe să se deplaseze cu accelerație a (fig. 1). Această accelerare poate fi calculată din legea a doua a lui Newton:
în cazul în care greutatea T, FTP - alunecare forță de frecare.
fizicienii francezi G. și S. Amontons pandantiv legea stabilită empiric: forța de frecare este proporțională cu presiunea normală forță FTP FN. din care un corp acționează asupra celuilalt: FTP = # 956; FN,
Fig. 1. Forța de frecare
silil unde FN acționează pe o suprafață plană t caroserie laterala, numeric egală cu forța N de la suprafața plană pe corp (de a treia lege a lui Newton) # 956; - coeficientul de frecare de alunecare.
Suprafața orizontală a forței de presiune normală egală cu forța gravitației: FN = mg.
Tribometru este format din două discuri (Fig. 2a, b), care sunt fixate între cele două inele ale unui set de inele (fig. 2c).
Fig. 2. tribometrului
Discul inferior și este fixat pe o masă rotitoare 10 instalare LMB-3. Două inele dintr-un set de inele sunt fixate
ROM; superioară disc B este suprapus pe discul inferior. astfel încât axul de antrenare inferioară legată la deschiderea discului superior.
Discul superior este atașat la un capăt al firului (fir scurt maro), al doilea capăt al care, trecând peste un scripete atașat la un dinamometru 12. 13 (fig. 3).
Sarcina II. Măsurarea coeficientului de frecare în funcție de viteza suprafețelor de frecare
1. Fixați și înfășurați un șir lung de culoare bej pe un scripete de masă 10 de rotație, astfel încât tragerea să se rotească în sens orar pentru o tabelă fir
2. Pregătirea de instalare pentru măsurare. Pentru a face acest lucru, cele necesare cuplu de frecare inele pe tribometru, selectați sarcina corespunzătoare 11 de tone de greutate, aduce ambele fire sub tensiune. Faceți clic pe butonul „Finish“ pe modulul ISM-1.
3. Trageți firul lung, aduce instalarea în mișcare de rotație a mesei. Luați în considerare timpul unei rotații a tabelului cu un modul contor de timp ISM-1 și forța de frecare cu un dinamometru. măsurători, stoca rezultatele în tabelul. 2.
4. Se calculează viteza suprafețele de frecare ale inelelor conform formulei v
în care - raza medie a inelului, t - timpul rotațiilor un tabel.
perechi de frecare Material
5. Se calculează coeficientul de frecare # 956, din formula (1).
6. Se efectuează măsurarea coeficientului de frecare la o mișcare diferită masă de viteză.
7. Plot grafic al coeficientului de frecare pe viteza de mișcare a suprafețelor de frecare v.
1. Dă-o definiție a mișcării de translație și de rotație. Cum sunt caracteristicile cinematice ale translațională și mișcarea de rotație?
2. Cum să intre în dinamica conceptelor de masă, forță și impuls? Formulați legile dinamicii mișcării de translație.
3. Natura fizică a forței de frecare și coeficientul de frecare. Amonton lege. Formularea și soluționarea problemei de mișcare a unui corp pe un plan înclinat.
4. Care sunt caracteristicile de frecare uscată și vâscos? Loturi de forța de frecare a vitezei. Care este natura mișcării corpului sub forța de frecare?
5. „pozitive“ și „negative“ părți de frecare. Metode pentru creșterea și descreșterea forței de frecare. Dacă există frecare în gravitație zero?
Țintele pentru raportul privind activitatea de laborator
1. Pentru a muta sertar 40 kg greutate pe podeaua de beton este necesară puterea 270 N. Care este coeficientul de frecare statică între cutie și podea?
2. Să presupunem că sunteți în picioare într-un tren care se deplasează cu o accelerație de 0,42 g. Care este coeficientul minim de frecare între tălpile și podea, astfel încât să nu alunece?
3. Ce accelerație maximă a vehiculului poate călători, în cazul în care coeficientul de frecare statică dintre pneuri și stratul rutier este de 0,35?
4. kg Greutatea de încărcare 4 este pus pe placa de cântărire 12 kg, masa în mișcare orizontală cu accelerația a = 5,2 m / s 2 găsi coeficientul de frecare minim μ, în care sarcina nu se va deplasa pe bord.
5. Conform problemei anterioare: dacă # 956; este doar jumătate din valoarea maximă, care va fi egală cu timpul de încărcare în ceea ce privește masa și plăcile relative?
6. Caseta 8 kg greutate pe un plan înclinat cu un unghi de înclinare de 30 ° se deplasează cu accelerație de 0,3 m / s 2. Găsiți forța de frecare care împiedică această mișcare. Care este coeficientul de frecare?
7. Cutia a fost împinsă, astfel încât el a început să alunece pe podea. Ca cutie de avans, ceea ce în cazul în care coeficientul de frecare este de 0,3, iar la o rată de împingere de 3 m a fost comunicată lui / s?
8. Vehiculul cântărind 1.000 kg trage o remorcă cu o greutate de 450 kg. Pentru a accelera vehiculul la forța sol acționează în direcția orizontală, valoarea care este egală cu 3,5 x 10 3 N. Coeficientul de frecare este de 0,45. Cu ce acționează forța pe remorcă auto?
9. Stone, care a fost pus pe o suprafață de gheață la viteze
v = 3 m / s, a avut loc la distanța de oprire s = m 20,4. Găsiți coeficientul de frecare pe piatră gheață.
10. Motociclistul se deplasează cu viteză constantă
12 m / s, intră pe porțiunea de drum acoperit cu nisip, în care coeficientul de frecare de alunecare este de 0,8. fie că este vorba de nisip, fără porțiune de schimbare a vitezei de alunecare, în cazul în care secțiunea este de 15 m? Dacă da, care va fi viteza de la sfârșitul acestei secțiuni?
11. Două containerului, dintre care o masă este de 95 kg, iar celălalt - 125 kg, sunt în contact unul cu celălalt. Pentru containerul cu o greutate de 95 kg forță de 650 N. aplicate Dacă valoarea coeficientului de frecare egală cu 0,25, care este egal cu sistemul de accelerare a corpurilor? Care este forța acțiunilor dintr-un recipient în altul?
12. Două mase corporale m1 = 0,25 kg și m2 = 0,15 kg asociat fir fin, de transfer prin blocul (Fig. 4). Aparatul este montat pe marginea secțiunii orizontale, care alunecă de-a lungul suprafeței m1 de greutate corporală. Ce accelerație un corp în mișcare, și ce putere tensiunea fire pe ambele părți ale blocului? Receptorii p Coeficientul de frecare al corpului suprafața mesei este egală cu 0,2. greutate unitară a fost de 0,1 kg, iar acesta poate fi considerat uniform distribuite în jurul jantei. firul de masă și de frecare în axa rulmentului, neglijată.
13. Un plan înclinat (Figura 5) formează un unghi # 945; cu orizont. Raportul masei m2 / m1 = 2/3. Coeficientul de frecare dintre corp și m1 avionul # 956; = 0,1. Greutăți bloc și fire sunt neglijabile. Găsiți magnitudinea și direcția accelerației unui corp m2. în cazul în care sistemul a fost pus în mișcare de la oprire.
14. în aparatul (Figura 5) Unghi cunoscut # 945; iar coeficientul de frecare p între m1 corp și planul înclinat. Greutăți bloc și fire sunt frecare neglijabile în nici un bloc. Inițial, atât corpul nemișcat. Găsiți raportul de masă m2 / m1. în care corpul m2 va începe la a) merge în jos, b) crește.
15. Vehiculul este pe autostradă rotunjire raza R de curbură care este egală cu 200 m. Coeficientul de frecare al roților pe stratul rutier este de 0,1 (cu gheață). La ce v viteza masinii va incepe baterea sa?
16. Care este cea mai mare viteză Vmax se poate dezvolta biciclist conduce rotunjirii rază R = 50 m, în cazul în care coeficientul de frecare dintre anvelope și asfalt este 0.3? Care este unghiul de deviere de pe bicicletă, pe verticală, atunci când biciclistul se deplasează de-a lungul o curbură a?
17. Plimbările motocicleta peste suprafața unui cilindru vertical cu raza R = m. 11,2 centrul de greutate al motocicletei cu persoana aflată la o distanță de l = 0,8 de la suprafața cilindrului. Coeficientul de frecare -tire suprafeței cilindrului este egală cu 0,6.
Care este viteza minimă trebuie să călărească motocicleta? Care va fi unghiul la acest # 966; înclinați-l într-un plan orizontal?
18. Cele două organisme sunt situate pe un plan orizontal: un bar și un motor electric cu o baterie pe un suport. In firul plăgii axa motorului, capătul liber al care este conectat cu bara. Distanța dintre corpurile este egală cu l. coeficientul de frecare între corpurile și receptorii p plane. După trecerea la blocul motor, a cărui masă este de două ori masa motorului electric, a început să se miște cu o accelerație constantă. Cât timp se ciocnesc cele două corpuri?
19. Prin bara de masă m, situată pe un plan orizontal plat anexat forță modulo constantă F = mg / 3. În timpul unghiul mișcării rectilinii # 945; între direcția acestei forțe și orizontul de schimbare a legii # 945; = Ks. unde k - o constantă, s - au trecut bar drumul (din poziția inițială). Găsiți viteza barei în funcție de unghiul # 945;.
Laboratorul № 10