Задание 2. Определение коэффициента трения покоя

1. Метод максимальной нагрузки.

Постепенно нагружая подставку 1 (рис.1) сдвинуть с места брусок. Сила тяжести грузов на подставке 1, создающая начало движения, есть сила трения покоя.

С помощью динамометра определите силу нормального давления бруска, и вычислите коэффициент трения покоя (из закона Амонтона).

.

Опыт повторить не менее трех раз. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

№ изм	Сила трения макс. - Fтр.max, Н	– сила норм. давл., Н	– коэф.трения
1
2
3
сред.

2. Метод предельного угла.

В момент начала скольжения тела по плоскости сила трения равна тангенциальной (направленной параллельно плоскости соприкосновения) составляющей силы тяжести тела

.

Сила нормального давления (прижимающая сила) равна силе реакции плоскости

.

В соответствии с законом Амонтона

имеем

, отсюда ,

т.е. коэффициент трения покоя численно равен тангенсу предельного угла.

Рис. 2

Для определения коэффициента трения покоя методом предельного угла измеряют угол наклона плоскости, при котором начинается скольжение, лежащего на ней тела. Тело и плоскость подбирают из материалов, для которых необходимо определить значение . Опыт повторить не менее трех раз, результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 3.

Таблица 3.

N изм
1.
2.
3.
Сред.

Задание 3. Экспериментальное исследование зависимости силы трения скольжения и коэффициента трения скольжения (УИРС) от:

1. Силы нормального давления.

2. Площади поверхностей соприкосновения двух тел.

В ходе исследования записать краткое теоретическое обоснование предлагаемых методов, проверить достоверность предложений экспериментально.

Начертите таблицу и внесите в него опытные данные, сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте закон трения (закон Амонтона).

2. Какие методы определения силы трения существуют?

3. Как объяснить механизм явления сухого трения?

4. От каких физических величин зависит трение?

5. Обоснуйте свои предложения по зависимости  и  (силы трения и коэффициент трения скольжения) от силы нормального давления и площади соприкасающихся тел.

6. Какие преобразования энергии происходят при движении тел с учетом силы трения?

7. Как определить направление действия силы трения покоя, скольжения?

8. Чему равна величина силы трения покоя, скольжения?

9. Расскажите о трении скольжения, покоя, вязкого трения и трения качения.

10.  Почему трение скольжения больше трения качения?

11. Почему вязкое трение меньше трения скольжения?

12. Как трение проявляется в природе? Когда оно играет положительную, отрицательную роль? Как избавиться от трения?