Workshop - a csúszó súrlódási együttható meghatározásának módja
(8-9-es diákokból álló pihenőiskola).
- A hallgatók szellemi aktivitásának aktiválása.
- Általános fizikai mérések elvégzésének képessége.
- A fizikai törvények kísérleti ellenőrzésének általánosított képessége.
- A táblázat formájában nyert eredmények rendszerezésének képessége, a kísérlet alapján történő következtetés képessége.
A műhely szervezése: A műhelyben résztvevő összes diák csoportokra tagolódik. Minden diákcsoport megkapja a feladat rövid leírását.
A munka végén a diákoknak jelentést kell készíteniük. A jelentés táblázatból, a keresett érték kiszámításából és annak hibájából, valamint a munka kimenetéből áll.
I. A tanár bevezetése:
Ha a vízszintes felületre egy rúdot helyez, és vízszintesen megfelelő erőt alkalmaz, akkor a rúd mozog. Könnyen belátható, hogy ebben az esetben négy erõ hat a sávon: függõleges irányban a P gravitációs erõ és a Q támasztóerõ hatása abszolút értékben egyenlõ az ellenkezõ irányba; vízszintes irányban - az F tolóerőt és az ellenkező súrlódási erőt Fmp.
Ahhoz, hogy bár mozog egyenletesen egy egyenes vonal, meg kell tolóerő modul megegyezik a modulus a súrlódási erő.
Ez a súrlódási erő mérésének alapja. A húzóerőt a rúdra kell kötni, amely támogatja a test egyenes vonalú mozgását. A súrlódás erejét ebből a nyomóerőből határozzák meg.
I. munkacsoport
Határozza meg a csúszó súrlódási együtthatót, amikor a sáv a vízszintes felület mentén mozog.
Berendezés: tribométer, fából készült vonalzó, három lyukú fadoboz; fékpad; a mechanikusok terhelése.
A munka sorrendje.
- Számolja ki a fékpadmérő skálaértékét.
- Mérje meg a sín tömegét egy próbapadon. Jegyezd fel a súlymérés eredményét a táblázatban.
- Mérjük meg a sín csúszó súrlódási erejét az asztalnál lévő árukkal. Ehhez mozgassa az oszlopot egyenletesen az asztalon egy fékpad segítségével.
- Jegyezd fel a mérési eredményt a táblázatban.
- Amikor egy, egy, két és három súlyt betölt, mérje meg a súrlódási erőt minden esetben. Jegyezze fel az adatokat a táblázatban.
- Számítsd ki a súrlódási együttható csúszását
- Határozza meg a súrlódási tényező instrumentális hibáját.
- Vessen egy következtetést.
Látható, hogy a vízszintes felületen mozgó test esetében a normálnyomás ereje megegyezik az adott testre ható gravitációs erővel: N = P. Ez lehetővé teszi a súrlódási tényező kiszámítását:
A próbapad mérlegosztályának értéke ц.д = 0,1 Н.
1. Határozza meg a rúd és terhelés súlyát egy fékpad segítségével, amelyet táblázatban rögzítettek.
2. A rúd egyenletesen mozgatása a fa vonalzó mentén határozza meg a húzóerőt, amely egyenlő a súrlódási erővel. A táblázatban rögzítette az értékét.
3. Határozza meg a súrlódási együtthatót a súrlódási erő minden egyes mérésénél, helyezze őket az asztalra.
4. Határozza meg a súrlódási együttható értékének mérési hibáját.
1. A súrlódási tényező 0,2.
2. A műszeres mérési hiba 0,06.
3. A csúszó súrlódási együttható, amikor a test az asztal felületén mozog, állandó érték, független a normálnyomás erejétől.
2. Hasonlítsa össze a pihenés súrlódási tényezőjét, csúsztassa és gördüljön. Vessen egy következtetést.
Berendezés: fékpad, fadoboz, súlyok két kampóval - 2 db. kerek ceruza - 2 db.
A munka sorrendje.
1. Számolja ki a fékpadmérő skálaértékét.
2. Mérje meg a sín súlyát két fékpad segítségével. Írja le a súlymérés eredményét a notebookba.
3. Mérje meg a sínpár legnagyobb súrlódási erejét az asztalon. Ehhez tegye a sávot az asztalra, és a sávon két terhelést; a sávhoz rögzítsen egy fékpadot, és mozgassa az árut. Írja le a próbapad mozgásának kezdetének megfelelő dinamométer-értékeket.
4. Mérje meg a sín csúszó súrlódási erejét az asztalon lévő árukkal. Ehhez mozgassa az oszlopot egyenletesen az asztalon egy fékpad segítségével. Jegyezze fel az erő mérésének eredményét egy notebookban.
5. Mérje meg a sín súrlódási erejét az asztalon. Ehhez tegyen két sínt két kerek ceruzával, és egyenletesen mozgassa az oszlopot egy asztalra egy fékpadral. Jegyezze fel az erő mérésének eredményét egy notebookban.
6. Keresse meg, mekkora erőssége van:
a) a testtömeg vagy a pihenés legnagyobb súrlódási ereje?
b) a pihenés legnagyobb súrlódási ereje vagy a csúszó súrlódási erő?
c) a csúszó súrlódási erő vagy a gördülő súrlódási erő?
7. Hasonlítsa össze a pihenés súrlódási tényezőjét, a súrlódást és a gördülési súrlódást.
A próbapad mérlegosztályának értéke ц.д = 0,1 Н.
a) A testtömeg nagyobb, mint a pihenés maximális súrlódási ereje.
b) A pihenés maximális súrlódási ereje nagyobb, mint a csúszó súrlódási erő.
c) A csúszó súrlódási erő nagyobb, mint a gördülő súrlódási erő.
g) Állandó testsúly, a legkisebb érték a súrlódási együttható gördülő test, és a legnagyobb esetében a pihenés.
3. Határozza meg a csúszó súrlódási együtthatót, amikor a rúd a gumi felületen mozog, csiszolatlan fa szalag, csiszolópapír.
Berendezés: fékpad, fadoboz, súlyok két kampóval - 2 db. linóleum vágott, fából készült polírozatlan polc, csiszolópapír.
A munka sorrendje.
1. Számolja ki a fékpadmérő skálaértékét.
2. Mérje meg a sín tömegét egy próbapadon. Jegyezd fel a súlymérés eredményét a táblázatban.
3. Mérje meg a rúd csúszó súrlódási erejét a gumiabroncs felülete feletti terhelésekkel, a fából nem földelt vonalzóval és a csiszolópapír felületén. Ehhez mozgassa az oszlopot egyenletesen az asztalon egy fékpad segítségével. Jegyezd fel a mérési eredményt a táblázatban.
4. Számolja ki a csúszó súrlódási együtthatót.
5. Fogadjon egy következtetést.
A próbapad mérlegosztályának értéke ц.д = 0,1 Н.
A dörzsölő felületek típusai
a) a dörzsölő felületek típusától függ.
b) a dörzsölő felületek érdességétől függ.
c) minél nagyobb a felületi érdesség, annál nagyobb a súrlódási együttható.
2. A csúszó súrlódási erő növelése vagy csökkentése:
Nagyítás: növeli a dörzsölő felületek durvaságát, és a részecskék dörzsölő felületek (forgács, fűrészpor, homok) között öntse.
Csökkentse: csiszolás, csiszolás dörzsölő felületek, zsírok alkalmazása.
II. Feladatcsoport.
A csúszó súrlódási együttható mérése ferde síkkal
Berendezés: egy tribométerből álló fából készült vonalzó, egy fából készült blokk, egy mérő vonalzó, egy állvány.
A munka sorrendje.
1. Állvány segítségével rögzítse az uralkodót az asztalhoz szögben.
2. Helyezze a rudat egy ferde fa vonalzóra.
3. Az uralkodó szögének megváltoztatásával keresse meg azt a maximális szöget, amelyen a rúd még nyugalomban van.
4. Mérje meg a vonalzó alapjának hosszát és a vonalzó magasságát.
5. Számítsa ki a fa csúszó súrlódási együtthatójának értékét a fa segítségével:
6. Számítsa ki a mérési hibát.
Következtetés.
Megmértük a felvonó magasságát és az uralkodó aljának hosszát.
1. A súrlódási tényező 0,3.
2. A mérési hiba 0,0016.
2. A csúszó súrlódási tényező mérése a rúd megdöntésével
Berendezés: egy fadoboz, egy tribométerből álló fából készült vonalzó, egy fonal, egy diákvonal.
A munka sorrendje.
Elméleti megfontolás: A hosszirányú peremmel összekötett szálat az asztal vízszintes felületére kell helyezni és a szálat húzni. Ha a szál nincs rögzítve az asztal felett, akkor a rúd csúszik. Az A menetes rögzítési pont bizonyos h magasságában az F menet húzóereje elfordítja a rudat.
Az eset egyensúlyi feltételei a pontra vonatkoztatva - a dőlésszög:
Newton második törvénye szerint: F = Ftr = 0;
1. Számítsa ki a fa súrlódási együtthatójának értékét a fa ellen.
2. Határozza meg a mérési hibát.
3. A beérkezett válasz figyelembe vételével vegye figyelembe a megengedett mérési hibákat.
4. Fogadjon egy következtetést.
a = 45 ± 1 mm, h = 80 ± 1 mm.
1. A súrlódási tényező 0,28.
2. Az instrumentális mérési hiba 0,0098.
3. A csúszó súrlódási együttható mérése ceruzával.
A berendezés: egy ceruza, egy vonalzó fából tribométerből, egy uralkodó hallgató.
A munka sorrendje.
Elméleti megfontolás: Helyezze függőlegesen a ceruzát az asztalra, nyomja le, döntsön és megfigyelje annak esését. Abban a kis dőlésszöge a függőlegeshez ceruza nem csúszik képest az asztal felületét bármilyen értéke erő nyomja rá az asztalra. A csúszás bizonyos kritikus szögben kezdődik, amely a súrlódási erőtől függ.
Newton második törvényét írjuk ki a koordináták tengelyére a kritikus dőlésszögű dőlésszögben. (A ceruzára ható gravitációs erőt a F nagy erejével összehasonlítva elhanyagoljuk).
1. Számítsa ki a fa súrlódási együtthatójának értékét a fa ellen.
2. Határozza meg a mérési hibát.
3. A beérkezett válasz figyelembe vételével vegye figyelembe a megengedett mérési hibákat.
4. Fogadjon egy következtetést.
1. Az eredmények feldolgozása