Тема: «Определение коэффициента трения скольжения».
Цель работы:Изучить особенности силы трения, вычислить коэффициент трения скольжения.
Оборудование, средства измерения:
1)деревянная линейка,
2)брусок
3)динамометр
4)набор грузов
.
Теоретическое обоснование:
Сила трения возникает при соприкосновении двух тел вследствие шероховатости поверхностей и взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел (рис.1.2). Сила трения скольжения всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и пропорциональна силе нормального давления тела на опору, равной силе реакции опорыN |
Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения. Существуют сила трения покоя, сила трения скольжения, качения, сила жидкого и воздушного трения.
Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. В соответствии с третьим законом Ньютона вес телаP равен по модулю силе реакции опоры и направленной в противоположную сторону: 
(рис3).
Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3
| При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Ее называют силой упругости. Простейшим видом деформации является деформация растяжения или сжатия. При малых деформациях сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: Fупр = –k x. |
Это соотношение выражает экспериментально установленный закон Гука. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в н/м.
Измерить силу трения можно с помощью динамометра, который под действием внешней силы может перемещаться по горизонтально расположенной плоскости(линейке). При равномерном движении согласно первому закону ньютона равнодействующая сил, действующих на тело рано нулю. Это означает, что сила трения скольжения уравновешивает силу упругости пружины динамометра и может быть измерена динамометром.Fтр=Fупр .
Контрольные вопросы:
| № п/п | Содержание вопроса | Ответ на вопрос |
| 1. | Что называется силой трения? | |
| 2. | Какова причина возникновения силы трения? | |
| 3. | Какие существуют виды силы трения? | |
| 4. | По какой формуле можно рассчитать силу трения скольжения? | |
| 5. | Запишите формулу для определения коэффициента трения | |
| 6. | Что называется весом тела? | |
| 7. | Напишите основную формулу для определения веса тела | |
| 8. | Почему при измерении силы трения необходимо придерживаться равномерного движения бруска? | |
| 9. | Приведите примеры практического использования силы трения в технических системах автомобиля. | |
| 10. | Предложите способы увеличения или уменьшения силы трения скольжения. |
Порядок выполнения работы.
| 1. | Подвесьте брусок к динамометру и определите его вес вместе с одним из грузов. Запишите показания динамометра в таблицу 3. Измените вес тела, добавляя грузы (2 и 3 шт.). Для каждого случая измерьте вес тела. Запишите значения веса тел для каждого случая в таблицу 3 (1 и 4 столбец таблицы) |  |
| 2. | Равномерно тяните брусок вдоль плоскости, закрепленной на штативе (линейки). Определите значение силы упругости, действующей на брусок. Запишите показания динамометра в таблицу 3, учитывая, что :Fупр=Fтр. 3.Увеличивайте количество грузов на бруске до 3=х, измерьте силу упругости в каждом случае и занесите показания динамометра в таблицу 3 (столбцы 2и 3). |  |
 | ||
| 3.Увеличивайте количество грузов набруске до 3-х, измерьте силу упругости в каждом случае и занесите показания динамометра в таблицу 3 (столбцы 2и 3). |  | |
| 4. | Вычислите коэффициент трения по формуле  гдеN = P А) Коэффициент трения в первом опыте μ1=  = Б) Коэффициент трения во втором опыте μ2=  = В) Коэффициент трения в третьем опыте μ3 =  = Г) Среднее значение коэффициента трения μ ср = μ1 + μ2+ μ3 =  3 Занесите вычисленные значения коэффициентов трения в таблицу 3 (столбцы 5и 6) | |
| 6. | Заполните таблицу 3 |
Таблица 3
| Количество грузов на бруске | Сила упругости Fупр, Н | Сила трения ,Fтр, Н | Вес тела Р ,Н | Коэффициент трения μ | Среднее значение коэффициента тренияμср=μпр |
| 1. | |||||
| 2. | |||||
| 3. |
| 7. | Определите абсолютную погрешность прямых измерений силы трения и веса тела с помощью динамометра (таблица1) | ΔА=ΔАи+ΔА0 ___________________________________ |
| 8. | Определите относительную погрешность измерения коэффициента трения (таблица 2) |  _____________________ |
| 9. | Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерения коэффициента трения | ∆ μ =∆ А* e ______________________ |
| 10. | Запишите окончательный результат в виде: | μ= μпр.+∆ μ _____________________ |
Вывод:
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Дополнительное задание №1. Проведите дополнительные эксперименты, доказывающие, что сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей. Составьте план экспериментальных действий и опишите полученные результаты
Дополнительное задание№2. Определите коэффициент трения
скольжения различных тел (деревянного и металлического брусков) с