Исследование зависимости силы трения скольжения от рода поверхности

Fтр = μ·N, μ = Fтр/N

Цель работы

Сравнить трение скольжения для разных пар поверхностей.

Теоретические сведения

Трение соприкасающихся поверхностей

Сила трения скольжения зависит не только от нагрузки, но и от материалов и состояния обеих поверхностей. В модели сухого трения эту зависимость учитывает коэффициент $μ$ :

F_{тр} = μ \cdot N

$F_{тр}$ — сила трения скольжения (Н);
$N$ — нормальная сила (Н);
$μ$ — коэффициент трения для выбранной пары поверхностей.

Коэффициент не является свойством только одного материала: одна и та же деталь по разным опорам скользит по-разному.

Сравнение коэффициентов

При равномерной горизонтальной тяге динамометр показывает модуль силы трения, а $N = m g$ . Для каждой пары поверхностей:

μ = \frac{F _{тр}}{N}

При одинаковой массе нормальная нагрузка одинакова, поэтому различие показаний динамометра связано с различием коэффициентов. Отношение сил в этом случае равно отношению коэффициентов.

Условия опыта

В серии сохраняют массу, направление тяги и установившийся режим движения, меняя только пару поверхностей. Модель не учитывает износ, нагрев и зависимость коэффициента от скорости. Сила, необходимая для начала движения, относится к трению покоя и может отличаться от силы при скольжении.

Подготавливаем формулы…

Порядок работы

Установите массу 0,4 кг и скорость 0,1 м/с.
Поочерёдно выбирайте гладкую направляющую, пластик, дерево и резину. Каждый раз запускайте равномерное скольжение и снимайте силу.
Расположите поверхности по возрастанию силы. Повторите сравнение при массе 0,6 кг и объясните, какие условия нужно было сохранять.
Сформулируйте вывод по измерениям: укажите результат, сохранённые условия и ограничения модели.

Эксперимент

Таблица измерений

Записей: 0

Результаты измерений эксперимента
№	t, с	s, м	F, Н	m, кг	α, °	№	Действия

Пока нет измерений

Нажмите «Измерить» в эксперименте.

График

Ось XОсь Y₁Ось Y₂Вид графика

График появится после измерений

Ответ

При массе 0,4 кг и равномерной тяге по паре «Резина по дереву» снимите показание динамометра. Чему равна сила трения в ньютонах? Ответ до сотых.

Вопрос для размышления

Почему для сравнения материалов нужно сохранять массу и условия движения бруска?