Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mérje meg a mozgás idejét
- Számítsa ki a súrlódási erőt
- Ábrázolja a súrlódási erőt
- Rámpa adatok rögzítése
A súrlódás kétféle módon történik: kinetikus és statikus. A kinetikus súrlódás egy tárgyon mozog, amely csúszik a felületen, míg statikus súrlódás akkor fordul elő, amikor a súrlódás megakadályozza az objektum mozgását. A súrlódás egyszerű, de hatékony modellje az, hogy a súrlódási erő, f, egyenlő a normál erő N, és a súrlódási együttható, μ szorzatával. Az együttható minden anyagpárra különbözik, beleértve az olyan anyagokat is, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással. A normál erő a két csúszó felület közötti felületre merőleges erő - más szóval, milyen keményen nyomják egymást.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A súrlódási együttható kiszámítására szolgáló képlet μ = f ÷ N. Az f súrlódási erő mindig a tervezett vagy a tényleges mozgás ellentétes irányában működik, de csak a felülettel párhuzamosan.
Mérje meg a mozgás idejét
A súrlódási erő mérésére készítsen egy kísérletet, amelyben egy tárcsa, amelyet egy szíjtárcsa felett futó, és függő masszához rögzített húrok húznak, átcsúszik a pályán. Indítsa el a blokkot a tárcsától a lehető legtávolabb, engedje el a blokkot, és jegyezze fel az időt, t, amíg az L távolságot a sín mentén elmozdítja. Ha a függő tömeg kicsi, előfordulhat, hogy kissé kissé meg kell tolnia a blokkot, hogy mozogjon. Ismételje meg ezt a mérést különböző függő tömeggel.
Számítsa ki a súrlódási erőt
Számítsa ki a súrlódási erőt. A kezdéshez először számolja ki az Fnet-et, a blokk nettó erejét. Az egyenlet Fnet = 2ML ÷ t2, ahol M a tömb tömege grammban.
A blokkra kifejtett erõ, Fapplied, a húzóerõ általi húzás a függõ tömeg tömegével, m. Számítsa ki az alkalmazott erőt, Fapplied = mg, ahol g = 9,81 méter / másodperc négyzetben, a gravitációs gyorsulási állandó.
Számítsuk ki N-et, a normál erő a tömb súlya. N = Mg.
Most kiszámoljuk, f, a súrlódási erő, az alkalmazott erő és a nettó erő közötti különbség. Az egyenlet f = Fapplied - Fnet.
Ábrázolja a súrlódási erőt
Ábrázolja az f tengely súrlódási erőjét az y tengelyen a normál N erő ellen, az x tengelyen. A meredekség megadja a kinetikus súrlódási együtthatót.
Rámpa adatok rögzítése
Helyezze az objektumot a sínre az egyik végén, és lassan emelje fel azt a végét, hogy rámpát készítsen. Jegyezzük fel azt a szöget θ, amelyen a blokk csak elkezdi csúszni. Ennél a szögnél a rámpán levő tényleges gravitációs erő alig haladja meg a súrlódási erőt, amely megakadályozza a blokk elcsúszását. A súrlódás fizikájának és a ferde sík geometriájának beépítésével egyszerű képletet kap a statikus súrlódási együtthatóra: μ = tan (θ), ahol μ a súrlódási együttható és θ a szög.