Описание лабораторного занятия № 3 «Исследование зависимости силы трения от веса тела»

(наименование лабораторного занятия)

Дисциплина «ФИЗИКА»

(наименование дисциплины)

Цель занятия: изучить зависимость силы трения скольжения от веса тела.

Оборудование: трибометр, брусок деревянный, набор грузов по 100 г, динамометр, линейка.

Теоретическая часть.

Силы трения возникают благодаря существованию сил притяжения между молекулами и атомами соприкасающихся поверхностей тел.

Силы трения бывают:

- сила трения скольжения

- сита трения покоя F_тр.пок F_т.с

_- сила трения качения F_тр.ск. F_т.к.

- силы сопротивления среды ( при движении в воздухе и воде)

При движении тела возникает сила трения направленная против направления движения. На тело действует сила тяжести F = mg, которая оказывает давление на опору. Сила, с которой тело действует на опору (или на подвес) называется весом тела (Р). она вызывает у опоры её реакцию N. Согласно третьему закону Ньютона

|P |=|N|=mg

При равномерном движении сила тяги равна силе трения скольжения.

F_тяги = F_тр.

В лабораторной работе мы будем измерять силу тяги, которая будет равна силе трения скольжения.

F_тр. = , где - коэффициент скольжения поверхности.

Ход работы:

1. Измерить вес бруска.

2. Зацепить динамометром брусок и начать движение, изменить силу трения покоя.

3. Установить равномерное движение бруска, измерить силу трения.

4. Увеличить массу бруска на 100 г.

5. Измерить силу трения.

6. Увеличить массу бруска на 100 г и измерить силу трения.

7. Увеличить еще массу на 100 г и измерить силу трения.

N п\п	m, кг	Р, Н	Fтр., Н
1
2
3
4

8. Вывод.

Контрольные вопросы:

1. Назовите виды сил трения.

2. Примеры полезного действия силы трения.

3. Примеры вредного действия силы трения. Как уменьшить трение?

4. Вес тела увеличится в 5 раз, рассчитайте силу трения при скольжении, если масса тела равна 70 кг, а коэффициент трения равен 0,25.

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КК

Описание лабораторного занятия № 4 «Сохранение механической энергии под действием сил тяжести и упругости»

(наименование лабораторного занятия)

Дисциплина «ФИЗИКА»

(наименование дисциплины)

Цель занятия: сравнить две величины – уменьшение потенциальной энергии прикреплённого к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

Оборудование: динамометр с жёсткостью пружины 40 Н/м, линейка измерительная, груз из набора по механике массой 0,1кг, штатив с лапкой и муфтой, фиксатор.

Подготовка к выполнению работы. Для работы используется установка, представляющая собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1. Пружина динамометра заканчивается проволочным стрежнем с крючком. Фиксатор – это лёгкая пластинка из пробки (размерами 5х7х1,5мм), прорезанная ножом до её центра. Её насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение всё же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают пружину. Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Теоретическая часть. Если поднять груз, весящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению

поверхности стола равно mgH.

При падении груза (опускание на расстоянии х = h ) потенциальная энергия груза уменьшается на Е_{1 =} mgh, а энергия пружины при ее деформации увеличивается на E₂=k /2.

Согласно закону сохранения энергии эти изменения должны быть равны, т.е. Е₁=Е₂.

Порядок выполнения задания

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра. 2. Поднимите рукой груз. Разгружая пружину, установите фиксатор внизу у скобы. 3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой удлинение х пружины.

4. Повторите опыт несколько (пять) раз.

5. Подсчитайте E _1ср = mgh_ср и Е_2ср= k _ср/2.

6. Результаты занесите в таблицу:

№ опыта	х, м	х= h	Е1 , Дж	Е2, Дж	Е1/ Е2
Среднее значение			Е1ср	Е2ср	Е 1ср /Е2ср

7. Сравните отношение Е_1ср./ Е_2ср. с единицей и сделайте вывод о погрешности, с которой был проверен закон сохранения энергии.

Контрольные вопросы.

1. Как связана потенциальная энергия тела с работой силы тяжести?

2. Чему равна потенциальная энергия упругодеформированного тела?

3. Что общего у потенциальных энергий деформированного тела и тела, на которое действует сила тяжести?

4. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

5. Решите задачи:

а) Снаряд, получивший при выстреле из орудия начальную скорость 280 м/с, летит вертикально вверх. На какой высоте его кинетическая энергия равна потенциальности?

б) Растянутая пружина, сокращаясь, увлекает за собой тело массой 50 кг по горизонтальной плоскости без трения. В момент, когда деформация пружины равна нулю, скорость тела равна 5 м/с. Насколько была растянута пружина, если жесткость равна 10⁴ Н/м?

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Новороссийский колледж радиоэлектронного приборостроения» КК