Как определить коэффициент трения

Совет 1: Как определить показатель трения

Трение – это процесс взаимодействия твердых тел при их относительном движении, либо при движении тела в газообразной либо жидкой среде. Показатель трения зависит от материала трущихся поверхностей, качества их обработки и других факторов. В физических задачах особенно зачастую определяется показатель трения скольжения, потому что сила трения качения гораздо поменьше.



Вам понадобится

  • Сила трения, убыстрение тела, угол наклона плоскости

Инструкция

1. Разглядим для начала случай, когда одно тело скользит по горизонтальной поверхности иного. Представим, что оно скользит по статичной поверхности. В этом случае сила реакции опоры, действующая на скользящее тело, направлена перпендикулярно плоскости скольжения.По механическому закону Кулона сила трения скольжения равна F = kN, где k – показатель трения, а N – сила реакции опоры. Потому что сила реакции опоры направлена сурово вертикально, то N = Fтяж = mg, где m – масса скользящего тела, g – убыстрение свободного падения. Это условие следует из неподвижности тела касательно вертикального направления.

2. Таким образом, показатель трения дозволено обнаружить по формуле k = Fтр/N = Fтр/mg. Для этого нужно знать силу трения скольжения. Если тело движется равноускоренно, то силу трения дозволено обнаружить, зная убыстрение a. Пускай на тело действует движущая сила F и направленная противоположно ей сила трения Fтр. Тогда по второму закону Ньютона (F-Fтр)/m = a. Выражая отсель Fтр и подставляя в формулу для показателя трения, получим: k = (F-ma)/N.Из этих формул видно, что показатель трения является безразмерной величиной.

3. Разглядим больше всеобщий случай, когда тело соскальзывает с наклонной плоскости, скажем, с закрепленного блока. Такие задачи дюже зачастую встречаются в школьном курсе физики в разделе «Механика».Пускай угол наклона плоскости равен ?. Сила реакции опоры N будет направлена перпендикулярно наклонной плоскости. На тело также будут делать сила тяжести и сила трения. Оси направим по и перпендикулярно наклонной плоскости.Согласно второму закону Ньютона дозволено записать уравнения движения тела: N = mg*cos?, mg*sin?-Fтр = mg*sin?-kN = ma.Подставив первое уравнение во второе и сократив массу m, получим: g*sin?-kg*cos? = a. Отсель, k = (g*sin?-a)/(g*cos?).

4. Разглядим значимый частный случая соскальзывания по наклонной плоскости, когда a = 0, то есть тело движется равномерно. Тогда уравнение движения имеет вид g*sin?-kg*cos? = 0. Отсель, k = tg?, то есть для определения показателя скольжения довольно знать тангенс угла наклона плоскости.

Совет 2: Как обнаружить показатель трения

Показатель трения – это общность колляций 2-х тел, которые соприкасаются друг с ином. Существует несколько видов трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения. Трение покоя представляет собой трение тело, которое находилось в покое, и было приведено в движение. Трение скольжения происходит при движении тела, данное трение поменьше трения покоя. А трение качения происходит, когда тело катиться по поверхности. Обозначается трение в зависимости от вида, дальнейшим образом: ?ск – трение скольжения, ?о- трение покоя, ?кач – трение качения.

Инструкция

1. Сила трения катящего тела определяется радиусом предмета. В большинстве случаев при вычислении трения качения транспортного средства, когда величина радиуса колеса непрерывна, ее определяют в показатель трения.

2. При определении показателя трения в ходе эксперимента, тело размещается на плоскости под наклоном и вычисляется угол наклона. При этом нужно рассматривать, что при определении показателя трения покоя заданное тело начинает двигаться, а при определении показателя трения скольжения движется со скоростью, которая непрерывна.

3. Показатель трения дозволено также вычислить в ходе эксперимента. Нужно разместить объект на наклонную плоскость и вычислить угол наклона. Таким образом, показатель трения определяется по формуле: ?=tg(?), где ? – сила трения, ? – угол наклона плоскости.

Видео по теме

Совет 3: Как обнаружить показатель трения скольжения

Если сила, направленная параллельно поверхности, на которой стоит тело, превышает силу трения покоя, то начнется движение. Оно будет продолжаться до тех пор, пока движущая сила будет превышать силу трения скольжения, зависящую от показателя трения. Рассчитать данный показатель дозволено независимо.



Вам понадобится

  • Динамометр, весы, транспортир либо угломер

Инструкция

1. Обнаружьте массу тела в килограммах и установите его на ровную поверхность. Присоедините к нему динамометр, и начинайте двигать тело. Делайте это таким образом, дабы показатели динамометра стабилизировались, поддерживая непрерывную скорость движения. В этом случае сила тяги, измеренная динамометром, будет равна с одной стороны силе тяги, которую показывает динамометр, а с иной стороны силе тяжести, умноженной на показатель трения скольжения.

2. Сделанные измерения дозволят обнаружить данный показатель из уравнения. Для этого поделите силу тяги на массу тела и число 9,81 (убыстрение свободного падения) ?=F/(m•g). Полученный показатель трения скольжения будет один и тот же для всех поверхностей такого же типа, как и те на которых производилось измерение. Скажем, если тело из дерева двигалось по деревянной доске, то данный итог будет объективен для всех деревянных тел, двигающихся скольжением по дереву, с учетом качества его обработки (если поверхности шершавые, значение показателя трения скольжения измениться).

3. Дозволено измерить показатель трения скольжения и иным методом. Для этого установите тело на плоскости, которая может менять свой угол касательно горизонта. Это может быть обычная дощечка. После этого начинайте опрятно поднимать ее за один край. В тот момент, когда тело придет в движение, скатываясь в плоскости как сани с горки, обнаружьте угол ее уклона касательно горизонта. Значимо, дабы тело при этом не двигалось с убыстрением. В этом случае, измеренный угол будет предельно малым, при котором тело начнет двигаться под действием силы тяжести. Показатель трения скольжения будет равен тангенсу этого угла ?=tg(?).

4. В всеобщем случае, для нахождения показателя трения скольжения, силу трения поделите на силу реакции опоры, с которой тело давит на поверхность, на которой располагается

Видео по теме


Видео по теме


Обратите внимание!
Следует не путать закон Кулона в механике с законом Кулона в электростатике!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий