Лабораторная работа N5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

Оборудование: 1) трибометр лабораторный с бруском; 2) ди­намометр пружинный на нагрузку 4 Н; 3) линейка измерительная на 30-35 см с миллиметровыми делениями; 4) штангенциркуль; 5) весы технические с разновесом; 6) набор грузов на 100 г; 7) блок неподвижный; 8) штатив лабораторный; 9) прочная нить длиной 1,5-2 м.

Выполнение работы

В этой работе коэффициент трения дерева по дереву опреде­ляется двумя различными способами и полученные результаты сравниваются.

1.С помощью весов определяют массу бруска m. Затем к крючкам динамометра и бруска привязывают нить так, чтобы рас­стояние между ними было примерно 10 см. Помещают брусок с ди­намометром на линейку трибометра (рис.35). Конец динамометра с петлей совмещают с концом линейки трибометра и прижимают их рукой к столу. Оттягивают брусок так, чтобы динамометр показал силу F = 1 H. Отмечают положение бруска и отпускают его. Сначала брусок движется ускоренно, потом замедленно до остановки. Потенциальная энергия растянутой пружины полностью преобразуется во внутреннюю энергию путем совершения работы против силы трения, поэтому

отсюда

Опыт проделывают не менее трех раз (не меняя нагрузку).Измеряют усредненное расстояние s, пройденное бруском, растя­жение пружины x и вычисляют коэффициент трения μ.

Опыт повторяют, меняя массу бруска (помещают на него стограммовые грузы) и растяжение пружины (увеличивают показа­ния динамометра каждый раз на 0,5-1,0 H) определяют среднее значение коэффициента трения. Результаты измерений заносят в таблицу:

№ п/п	F, H	m, 10^-3кг	x, 10^-3 м	s, 10^-3 м	μ

2. Собирают установку по рисунку 36. Неподвижный блок зажимают в лапку штатива, а линейку трибометра кладут на стол так, чтобы она упи­ралась концом в основание штатива. Груз массой

m₂ = 100 г подве­шивают с таким расчетом, чтобы в момент удара его о пол брусок перемещаются примерно на половину длины трибометра. Затем бру­сок m₁ совмещают с правым концом линейки трибометра, отмечают положение бруска и отпускают его. Система приходит в движение. причем до удара груза о пол брусок проходит расстояние H, равное высоте опускания груза. После остановки груза брусок проходит за счет кинетической энергии еще некоторое расстояние s и останав­ливается.

Вследствие изменения потенциальной энергии груза m₂ со­вершается работа против силы трения при перемещении тела m₁ на расстояние H+s и, кроме того, груз m₂ приобретает кинетическую энергию

.

Подставляя в это уравнение вместо v² его значение, равное 2aH, где

т.е.

получим:

После упрощения имеем:

Таким образом, для вычисления коэффициента трения нужно

измерить s и Н и определить m₁ и m₂.

Массы тел определяют с помощью весов. Поместив брусок в начальное положение, измеряют высоту Н груза m_2. Затем, придер­живая груз рукой, перемещают его вдоль линейки до тех пор, пока груз m₂ не опустится на пол. В этот момент фиксируют положение бруска, определив тем самым начало отсчета расстояний s. Вернув брусок в начальное положение и устранив колебания груза, отпус­кают брусок. После остановки системы измеряют расстояние, пройденное бруском за счет кинетической энергии (расстояние s от начала отсчета до конечного положения бруска). Опыт выполняют не менее трех раз при одной нагрузке и определяют усредненное расстояние s. Результаты измерений и вычислений заносят в табли­цу:

№ п/п	s, 10^-3 м	m1, 10^-3 кг	μ

Лабораторная работа №6

Дата добавления: 2014-11-07