Измерение коэффициента трения скольжения

Fтр = μ·N, μ = Fтр/N, N = m·g

Цель работы

Измерить коэффициент трения скольжения.

Теоретические сведения

Сила трения скольжения

При скольжении по поверхности на тело действует сила трения, направленная против относительного движения. В используемой модели сухого трения её модуль пропорционален нормальной силе:

F_{тр} = μ \cdot N

$F_{тр}$ — сила трения скольжения (Н);
$N$ — сила нормальной реакции опоры (Н);
$μ$ — коэффициент трения скольжения, безразмерная величина.

Коэффициент зависит от пары соприкасающихся материалов и состояния поверхностей.

Равномерная тяга

На горизонтальной поверхности при горизонтальной тяге $N = m g$ . Если тело движется равномерно, ускорение равно нулю, и сила тяги уравновешивает трение. Поэтому по показанию динамометра $F_{тяги}$ можно определить:

μ = \frac{F _{тяги}}{m \cdot g}

Здесь $m$ — полная масса движущегося тела с грузами (кг), $g = 9, 8 м / с^{2}$ .

Условия определения коэффициента

Показание снимают при установившемся скольжении. Во время разгона сила тяги уже не равна силе трения, а до начала движения действует трение покоя. В модели этап разгона исключён; для проверки результата можно сравнить отношения силы к нормальной нагрузке при нескольких массах на одной поверхности.

Подготавливаем формулы…

Порядок работы

Выберите дерево по дереву, массу 0,3 кг и скорость тяги 0,1 м/с. Запустите движение, снимите силу динамометра.
Повторите при массах 0,5 и 0,7 кг, сохраняя поверхность и скорость.
Найдите нормальную силу для каждого опыта и определите коэффициент трения. Сравните результаты и объясните выбор горизонтальной тяги.
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 равномерной тяге бруска 0,3 кг по дереву измерьте силу динамометра. Разделите её на силу нормального давления. Каков коэффициент трения? Ответ до десятых.

Вопрос для размышления

Почему измерение при нескольких массах надёжнее одного опыта для проверки постоянства коэффициента трения?