Коефіцієнт тертя і методи його розрахунку

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Науково-практична конференція

ТЕМА:

Коефіцієнт тертя і методи його розрахунку

Пенза 2010

Зміст

I голова. Теоретична частина

1. Види тертя, коефіцієнт тертя

II розділ. Практична частина

  1. Розрахунок тертя спокою, ковзання, і кочення

  2. Розрахунок коефіцієнта тертя спокою

Список літератури

I голова. Теоретична частина

1. Види тертя, коефіцієнт тертя

З тертям ми стикаємося на кожному кроці. Вірніше було б сказати, що без тертя ми й кроку ступити не можемо. Але незважаючи на ту велику роль, яку відіграє тертя в нашому житті, до цих пір не створена досить повна картина виникнення тертя. Це пов'язано навіть не з тим, що тертя має складну природу, а швидше з тим, що досліди з тертям дуже чутливі до обробки поверхні, і тому важко відтворювані.

Існує зовнішнє і внутрішнє тертя (інакше зване в'язкістю). Зовнішнім називають такий вид тертя, при якому в місцях зіткнення твердих тіл виникають сили, що утрудняють взаємне переміщення тіл і спрямовані по дотичній до їх поверхнях.

Внутрішнім тертям (в'язкістю) називається вид тертя, що складається в тому, що при взаємному переміщенні. шарів рідини або газу між ними виникають дотичні сили, що перешкоджають такому переміщенню.

Зовнішнє тертя підрозділяють на тертя спокою (статичне тертя) і кінематичне тертя. Тертя спокою виникає між нерухомими твердими тілами, коли будь-яка з них намагаються зрушити з місця. Кінематичне тертя існує між взаємно дотичними рухомими твердими тілами. Кінематичне тертя, у свою чергу, підрозділяється на тертя ковзання і тертя кочення.

У житті людини сили тертя грають важливу роль. В одних випадках він їх використовує, а в інших бореться з ними. Сили тертя мають електромагнітну природу.

Якщо тіло ковзає по якій-небудь поверхні, його руху перешкоджає сила тертя ковзання.

, Де N - сила реакції опори, a μ - коефіцієнт тертя ковзання. Коефіцієнт μ залежить від матеріалу і якості обробки дотичних поверхонь і не залежить від ваги тіла. Коефіцієнт тертя визначається досвідченим шляхом.

Сила тертя ковзання завжди спрямована протилежно руху тіла. При зміні напрямку швидкості змінюється і напрям сили тертя.

Сила тертя починає діяти на тіло, коли його намагаються зрушити з місця. Якщо зовнішня сила F менше твори μN, то тіло не буде зрушуватися - початку руху, як прийнято говорити, заважає сила тертя спокою. Тіло почне рух тільки тоді, коли зовнішня сила F перевищить максимальне значення, яке може мати сила тертя спокою

Тертя спокою - сила тертя, що перешкоджає виникненню руху одного тіла по поверхні іншого.

II розділ. Практична частина

1. Розрахунок тертя спокою, ковзання і кочення

Грунтуючись на вищесказане, я, дослідному шляхом, знаходив силу тертя спокою, ковзання і кочення. Для цього я використав кілька пар тіл, в результаті взаємодії яких буде виникати сила тертя, і прилад для вимірювання сили - динамометр.

Ось такі пари тіл:

  1. дерев'яний брусок у вигляді прямокутного параллепіпеда певної маси і лакований дерев'яний стіл.

  2. дерев'яний брусок у вигляді прямокутного параллепіпеда з меншою ніж перший масою і лакований дерев'яний стіл.

  3. дерев'яний брусок у вигляді циліндра певної маси і лакований дерев'яний стіл.

  4. дерев'яний брусок у вигляді циліндра з меншою ніж перший масою і лакований дерев'яний стіл.

Після того як були проведені досліди - можна було зробити наступний висновок -

Сила тертя спокою, ковзання і кочення визначається дослідному шляхом.

Тертя спокою:

Для 1) Fп = 0.6 Н, 2) Fп = 0.4 Н, 3) Fп = 0.2 Н, 4) Fп = 0.15 Н

Тертя ковзання:

Для 1) Fс = 0.52 Н, 2) Fс = 0.33 Н, 3) Fс = 0.15 Н, 4) Fс = 0.11 Н

Тертя кочення:

Для 3) Fк = 0.14 Н, 4) Fк = 0.08 Н

Тим самим я визначив досвідченим шляхом всі три види зовнішнього тертя і отримав що

Fп> Fс> Fк для одного і того ж тіла.

2. Розрахунок коефіцієнта тертя спокою

Але більшою мірою цікава не сила тертя, а коефіцієнт тертя. Як його вирахувати і побачити? І я знайшов тільки два способи визначення сили тертя.

Перший спосіб: дуже простий. Знаючи формулу і визначивши досвідченим шляхом і N, можна визначити коефіцієнт тертя спокою, ковзання і кочення.

1) N »0,81 Н, 2) 0,56 Н, 3) N »2,3 Н, 4) 1,75

Коефіцієнт тертя спокою:

  1. m = 0,74; 2) m = 0,71; 3) m = 0,087; 4) m = 0,084;

Коефіцієнт тертя ковзання:

  1. m = 0,64; 2) m = 0,59; 3) m = 0,063; 4) m = 0,063

Коефіцієнт тертя кочення:

3) m = 0,06; 4) m = 0,055;

Звіряючись з табличними даними я підтвердив вірність своїх значень.

Але також дуже цікавий другий спосіб знаходження коефіцієнта тертя.

Але цей спосіб добре визначає коефіцієнт тертя спокою, а для обчислення коефіцієнта тертя ковзання і кочення виникають ряд труднощів.

Опис: Тіло перебуває з іншим тілом у спокої. Потім кінець другого тіла на якому лежить перше тіло починають піднімати до тих пір поки перше тіло не зрушиться з місця.

m = sin a / cos a = tg a = BC / AC

На основі другого способу мною були обчислені деяке число коефіцієнтів тертя спокою.

    1. Дерево по дереву:

АВ = 23,5 см; НД = 13,5 см.

m П = BC / AC = 13,5 / 23,5 = 0,57

2. Пінопласт по дереву:

АВ = 18,5 см; НД = 21 см.

m П = BC / AC = 21/18, 5 = 1,1

3. Скло по дереву:

АВ = 24,3 см; НД = 11 см.

m П = BC / AC = 11/24, 3 = 0,45

4. Алюміній по дереву:

АВ = 25,3 см; НД = 10,5 см.

m П = BC / AC = 10,5 / 25,3 = 0,41

5. Сталь по дереву:

АВ = 24,6 см; НД = 11,3 см.

m П = BC / AC = 11,3 / 24,6 = 0,46

6. Орг. Скло по дереву:

АВ = 25,1 см; НД = 10,5 см.

m П = BC / AC = 10,5 / 25,1 = 0,42

7. Графіт по дереву:

АВ = 23 см; НД = 14,4 см.

m П = BC / AC = 14,4 / 23 = 0,63

8. Алюміній по картоні:

АВ = 36,6 см; НД = 17,5 см.

m П = BC / AC = 17,5 / 36,6 = 0,48

9. Залізо по пластмасі:

АВ = 27,1 см; НД = 11,5 см.

m П = BC / AC = 11,5 / 27,1 = 0,43

10. Орг. Скло по пластику:

АВ = 26,4 см; НД = 18,5 см.

m П = BC / AC = 18,5 / 26,4 = 0,7

На основі своїх розрахунків і проведених експериментах я зробив висновок що m П> m C> m К, що незаперечно відповідало теоретичній базі взятої з літератури. Результати моїх обчислень не вийшли за рамки табличних даних, а навіть доповнили їх, в результаті чого я розширив табличні значення коефіцієнтів тертя різних матеріалів.

Література

1. Крагельська І.В., Добичин М.Н., Комбалов В.С. Основи розрахунків на тертя і знос. М.: Машинобудування, 1977. 526 с.

    1. Фролов, К. В. (ред.): Сучасна трибология: Підсумки і перспективи. Вид-во ЛКІ, 2008 р.

    2. Єлькіна В.І. "Незвичайні навчальні матеріали з фізики". "Фізика в школі" бібліотека журналу, № 16, 2000.

    3. Мудрість тисячоліть. Енциклопедія. Москва, Олма - прес, 2006.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Практична робота
30.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Коефіцієнт гідравлічного тертя
Методи розрахунку величини економічного зносу враховується при розрахунку вартості майнових комплексів
Поняття про інтелект і його коефіцієнт по Джону Гилфорду
Методи розрахунку калькуляційних статей
Методи розрахунку продуктивності праці
Методи розрахунку цін в маркетингу
Види знижок і методи їх розрахунку
Методи розрахунку оподатковуваної бази
Методи розрахунку складних електричних ланцюгів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru