Практическая работа № 1

«Определение коэффициента трения скольжения»

Цель работы: измерить коэффициент трения скольжения де­рева по дереву.

Оборудование: деревянный брусок, деревянная линейка, набор грузов известной массы (по 100 г), динамометр.

Описание работы

Если тянуть брусок с грузом по горизонтальной поверхности так, чтобы брусок двигался равномерно, прикладываемая к брус­ку горизонтальная сила равна по модулю силе трения скольжения F_тр действующей на брусок со стороны поверхности. Модуль силы трения F_тр связан с модулем силы нормального давления N соот­ношением F_тр = µN. Измерив F_тр и N, можно найти коэффициент трения µ по формуле µ = F/N. В данном случае сила нормального давления N равна весу Р бруска с грузом.

Ход работы

1. Определите с помощью динамометра вес бруска Р_бр и запи­шите в приведенную ниже таблицу.

2. Положите брусок на горизонтально расположенную дере­вянную линейку. На брусок поставьте груз.

3. Поставив на брусок один груз, тяните брусок равномерно по горизонтальной линейке, измеряя с помощью динамометра прикладываемую силу. Повторите опыт, поставив на брусок два и три груза. Записывайте каждый раз в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ, значения силы трения F_тр и силы нормального давления N = Р_6р + Р_гр. Ниже приведены первые две строки этой таблицы.

4. Начертите оси координат N и F_тp, выберите удобный масш­таб и нанесите полученные три экспериментальные точки.

5. Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли все экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат.

6. Запишите сделанный вами вывод.

7.Вычислите коэффициент трения по формуле µ = F/N, используя результаты пункта 3 (он обеспечивает наибольшую точность), и запишите его значение.

Контрольные вопросы:

1. В каком случае возникает сила трения скольжения? Чему она равна?

2. Каковы причины возникновения силы трения скольжения?

3. В каком случае возникает сила трения покоя? Каковы причины

4. Какая сила трения действует между ведущим колесом автомо­биля и дорогой, когда автомобиль разгоняется и колеса не про­скальзывают?

5. Всегда ли сила трения препятствует движению?

6. Почему трудно идти по льду?

7. Когда колеса автомобиля пробуксовывают?

8. Каковы главные свойства силы трения качения?

9*. Попробуйте описать, что случилось бы, если бы силы трения исчезли?

10*. Почему формулу для силы трения скольжения нельзя записы­вать в векторном виде?

11*. Чем отличается сила трения покоя от силы трения скольжения? Что у них общего?

12*. Приведите примеры, когда сила трения покоя вызывает относи­тельное движение тел.

13*. Чтобы тянуть брусок по столу, надо приложить к нему горизон­тально направленную силу, равную по модулю половине веса бруска. Чему равен коэффициент трения между бруском и сто­лом?

14*. Каковы особенности силы сопротивления при движении в жид­кости или газе?

15*. У двух учеников спросили: «Действует ли сила трения на стул, стоящий на полу?» Один ответил «нет», а другой — «да». А как думаете вы?

16*. Почему смазка уменьшает силу трения?