Лабораторна робота № 1.
Тема: Визначення коефіцієнта тертя ковзання
Мета
Ознайомитися з наближеними методами визначення коефіцієнта тертя ковзання; визначити коефіцієнт тертя ковзання різних матеріалів.
Теорія
Тертя являє собою складний комплекс механічних, електронних та хімічних явищ. Величина сили тертя ковзання залежить не тільки від матеріалу, шорсткості поверхні, тиску і відносної швидкості ковзання, але й від цілого ряду інших причин: вологості температури і т.п. Врахувати вплив всіх факторів не представляється можливим, тому обмежуються наближеним визначенням значення сили тертя за законом Кулона: «Сила тертя ковзання пропорційна силі, нормальній до поверхні дотичних тіл, залежить від роду труться, і не залежить від величини тертьових поверхонь».
Ставлення граничної сили тертя до нормальної силі тиску називається статичним коефіцієнтом тертя:
f0 = Tпр / N.
де f0 - безрозмірна величина, Tпр - Н, N - Н.
Сила тертя відхиляє повну реакцію R від нормалі на кут - кут тертя спокою. Тангенс кута тертя спокою дорівнює статичному коефіцієнту тертя:
tg = f0 = Tпр / N.
Відношення сили тертя при русі до сили нормального тиску називається динамічним коефіцієнтом тертя ковзання. Він трохи менше статичного коефіцієнта тертя ковзання. Коефіцієнти тертя ковзання визначаються дослідним шляхом різними способами.
Найбільш часто ці коефіцієнти для двох матеріалів визначаються за допомогою горизонтальної або похилої площини.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
1 - площину.
2 - брусок.
3 - гачок.
4 - блок.
5 - чаша з гирями.
6 - гвинти.
Хід роботи
1) Ознайомився з пристроєм установки для визначення коефіцієнта тертя.
2) Підготував зразки і опорну площину до випробування.
3) Визначив силу тяжіння випробуваних зразків і чашки.
4) Встановив прилад на краю стола.
5) До гачка випробуваного зразка прив'язав один кінець шнура.
6) навантажував чашу дрібними гирями.
7) Силу тяжіння вантажу, покладеного на чашу, визначив гирями.
8) Досвід повторив три рази для кожного випробуваного зразка.
9) Результати випробувань записав у таблицю:
Контрольні питання
1) Сила тертя залежить від: роду матеріалу, шорсткості поверхні, тиску, швидкості ковзання, вологості, температури і т.п.
2) Сила тертя не завжди є шкідливою, наприклад, ми ходимо завдяки тертю.
3) При переході тіла зі стану спокою в рух, сила тертя зменшиться.
Тема: Визначення коефіцієнта тертя ковзання
Мета
Ознайомитися з наближеними методами визначення коефіцієнта тертя ковзання; визначити коефіцієнт тертя ковзання різних матеріалів.
Теорія
Тертя являє собою складний комплекс механічних, електронних та хімічних явищ. Величина сили тертя ковзання залежить не тільки від матеріалу, шорсткості поверхні, тиску і відносної швидкості ковзання, але й від цілого ряду інших причин: вологості температури і т.п. Врахувати вплив всіх факторів не представляється можливим, тому обмежуються наближеним визначенням значення сили тертя за законом Кулона: «Сила тертя ковзання пропорційна силі, нормальній до поверхні дотичних тіл, залежить від роду труться, і не залежить від величини тертьових поверхонь».
Ставлення граничної сили тертя до нормальної силі тиску називається статичним коефіцієнтом тертя:
f0 = Tпр / N.
де f0 - безрозмірна величина, Tпр - Н, N - Н.
Сила тертя відхиляє повну реакцію R від нормалі на кут - кут тертя спокою. Тангенс кута тертя спокою дорівнює статичному коефіцієнту тертя:
tg = f0 = Tпр / N.
Відношення сили тертя при русі до сили нормального тиску називається динамічним коефіцієнтом тертя ковзання. Він трохи менше статичного коефіцієнта тертя ковзання. Коефіцієнти тертя ковзання визначаються дослідним шляхом різними способами.
Найбільш часто ці коефіцієнти для двох матеріалів визначаються за допомогою горизонтальної або похилої площини.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
1 - площину.
2 - брусок.
3 - гачок.
4 - блок.
5 - чаша з гирями.
6 - гвинти.
Хід роботи
1) Ознайомився з пристроєм установки для визначення коефіцієнта тертя.
2) Підготував зразки і опорну площину до випробування.
3) Визначив силу тяжіння випробуваних зразків і чашки.
4) Встановив прилад на краю стола.
5) До гачка випробуваного зразка прив'язав один кінець шнура.
6) навантажував чашу дрібними гирями.
7) Силу тяжіння вантажу, покладеного на чашу, визначив гирями.
8) Досвід повторив три рази для кожного випробуваного зразка.
9) Результати випробувань записав у таблицю:
| Матеріал плити ... | Матеріал зразків. | |||
| Сила тяжіння зразка G, кгс. 880 гр. | Д + Д | Д + С | С + С | |
| Сила тяжіння вантажу при рівномірному русі зразка Q2, кгс. | 1-й розмір | 240 | 170 | 160 |
| 2-й розмір | 220 | 220 | 165 | |
| Третій розмір | 205 | 150 | 155 | |
| Середнє значення | 222 | 180 | 160 | |
| Рушійна сила P = Q2ср + Q1, кгс. | 272 | 230 | 210 | |
| Статичний коефіцієнт тертя ковзання f = P / G. | 0.31 | 0.26 | 0.24 | |
1) Сила тертя залежить від: роду матеріалу, шорсткості поверхні, тиску, швидкості ковзання, вологості, температури і т.п.
2) Сила тертя не завжди є шкідливою, наприклад, ми ходимо завдяки тертю.
3) При переході тіла зі стану спокою в рух, сила тертя зменшиться.