Практическая работа №2. Определение коэффициента трения

скольжения с использованием динамометра (обязательная

практическая работа)

Цель работы: развивать экспериментальные умения и навыки; определить коэффициент

трения скольжения с использованием динамометра.

Теоретическая основа работы

Требуется определить коэффициент трения скольжения деревянного

бруска, скользящего по деревянной поверхности.

С помощью динамометра измеряют силу, с которой нужно тянуть брусок с грузами по

горизонтальной деревянной поверхности так, чтобы он двигался равномерно. Эта сила

равна по модулю силе трения трF , действующей на брусок. С помощью того же

динамометра можно найти вес бруска с грузом. Этот вес P по модулю равен силе

нормального давления N бруска на поверхность, по которой он скользит.

Определяют таким образом значения силы трения при различных значениях силы

нормального давления.

Сила трения скольжения NFтр , где N — силы нормального давления, по модулю N =

P; μ — коэффициент трения скольжения. Откуда Р

Fтр .

Измерения обоих сил проводятся при помощи школьного динамометра. При перемещении

бруска по деревянной поверхности важно добиться равномерного его движения, чтобы

показания динамометра оставались постоянными, и их можно было точнее определить.

Основным измерительным прибором в этой работе является динамометр. Динамометр

имеет погрешность Д = 0,05 Н. Она и равна погрешности измерения, если указатель

совпадает со штрихом шкалы. Если же указатель в процессе измерения не совпадает со

штрихом шкалы (или колеблется), то погрешность измерения веса равна P = 0,1 Н, и

силы трения равна трF = 0,1 Н. Для упрощения вычислений в этой работе будем считать,

что P = 0,1 Н и трF = 0,1 Н.

Приборы и материалы:

1) деревянный брусок; 2) деревянная поверхность; 3) набор грузов; 4) динамометр.

Порядок выполнения работы

1. На листе отчёта начертите Таблицу 1. (5 б.)

Таблица 1

Номер

опыта

P , Н P , Н HFтр , НFтр , μ i

1

2

3

4

Среднее

значение

ср =

2. Взвесьте брусок и груз. Результат запишите в таблицу 1. (5 б.)

3. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную поверхность. На

брусок поставьте груз. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более

равномерно тяните его вдоль поверхности. Заметьте при этом показание

динамометра и запишите в таблицу 1. (5 б.)

4. К первому грузу добавьте второй, затем третий, четвёртый грузы, каждый раз

взвешивая брусок и грузы и измеряя силу трения. По результатам измерений

заполните таблицу 1. (10 б.)

5. Вычислите по формулеР

Fтр значения коэффициента трения ,1 ,2 ,3 и 4 при

каждом опыте соответственно. (5 б.)

6. Определите среднее значение коэффициента трения ср по формуле

ср4

4321 . (5 б.)

7. Рассчитайте относительную погрешность. Так как Р

Fтр , то

.P

P

F

F

тр

тр

РFтр

Видно, что наибольшая относительная погрешность

будет в опыте 1 с наименьшим грузом, т.к. знаменатель меньше. (5 б.)

8. Найдите абсолютную погрешность ср и запишите ответ в виде:

ср . (5 б.)

9. Сделайте вывод. В выводе отметьте, удалось ли выполнить задание или нет. Если

получился какой-то результат, то его нужно представить (например, если получили

график, то необходимо описать его; если получили таблицу, то нужно

проанализировать её и т. д.). Вывод может содержать ваше впечатление от

проделанной работы, оценку её трудности для вас, возникшие при выполнении

работы проблемы. (5 б.)

Оценивание: 45 –50 баллов – оценка "5" (очень хорошо); 37 – 44 балла – оценка "4" (хорошо); 25 – 36

балла – оценка "3" (удовлетворительно); 10 – 24 балла – оценка "2" (недостаточно); 0 – 9

баллов – оценка "1" (слабо).

Желаю успеха!