Лабораторная работа № 1

Тема: Сила сухого трения

Цель работы: Изучить природу силы сухого трения от площади соприкосновения и от веса тела.

Оборудование: 1. Деревянный брусок.

2. Набор грузов по 100г.

3. Динамометр.

4. Линейка Элементы теории

Представить мир без трения чрезвычайно трудно. Вся наша жизнь ежеминутно сопровождается действием силы трения. Без силы трения становиться невозможной ходьба по поверхности земли, ни один гвоздь или шуруп не удержался бы в стенке. Примеров можно приводить как угодно много. Сила, возникающая на границе соприкосновения тел и всегда направленная вдоль поверхности соприкосновения, называется силой трения. Почти любое движение окружающих нас тел сопровождается трением. Что мешает книге, положенной на стол соскользнуть, если стол немного наклонен? Конечно, трение. На первый взгляд объяснить происхождение силы трения очень просто. Поверхность стола и обложки книги шероховаты. Это чувствуется на ощупь, а под микроскопом видно, что поверхность твердого тела более всего напоминает горную страну. Бесчисленные выступы цепляются друг за друга, немного деформируются и не дают книге скользить. В связи с этим, казалось бы, чем тщательнее отполированы поверхности, тем меньше должна быть сила трения. До известной степени это так. Шлифовка снижает, например силу трения между двумя стальными брусками. Но это не беспредельно. Сила трения внезапно начинает расти при дальнейшем увеличении гладкости поверхности. Это неожиданно, но все же объяснимо. По мере сглаживания поверхностей они все теснее и теснее прилегают друг к другу. Однако до тех пор, пока высота неровностей превышает несколько молекулярных радиусов, силы взаимодействия между молекулами соседних поверхностей отсутствуют. Ведь это очень короткодействующие силы. Лишь при достижении некоего совершенства шлифовки поверхности сблизятся настолько, что силы сцепления молекул включатся в игру. Они начнут препятствовать смещению брусков друг относительно друга, что и обеспечивает силу трения покоя. При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения. Сила, возникающая между покоящимися телами друг относительно друга называется силой трения покоя.

От каких факторов зависит сила трения?

1). от нагрузки; 2). от площади соприкосновения трущихся поверхностей;

3). от трущихся материалов (при сухих поверхностях);

Порядок выполнения работы

1. Выясним зависимость силы сухого трения скольжения от нагрузки, если брусок лежит на поверхности стола на грани с большей площадью поверхности:

а). определим вес бруска без грузов при помощи динамометра,

б). положив брусок на поверхность стола на грань с большей площадью поверхности, при помощи динамометра будем равномерно перемещать его вдоль стола. Определим силу трения по показаниям динамометра.

в). Вычислим коэффициент трения бруска о стол.

г). нагружая брусок грузами 1Н, 2Н, 3Н соответственно проделаем те же операции.

д) результаты занесем в таблицу.

№ опыта	Число грузов, шт.	Вес тела. Р, Н	Сила трения. Fтр, Н	Коэфициэнт трения. μ
1	0
2	1
3	2
4	3

е). по результатам исследования строим график зависимости F_тр от Р. Делаем вывод.

2. Выясним зависимость силы сухого трения скольжения от нагрузки, если брусок лежит на поверхности стола на грани с меньшей площадью поверхности:

а). определим вес бруска без грузов при помощи динамометра,

б). положив брусок на поверхность стола на грань с меньшей площадью поверхности, при помощи динамометра будем равномерно перемещать его вдоль стола. Определим силу трения по показаниям динамометра.

в). Вычислим коэффициент трения бруска о стол.

г). нагружая брусок грузами 1Н, 2Н, 3Н соответственно проделаем те же операции.

д) результаты занесем в таблицу.

№ опыта	Число грузов, шт.	Вес тела. Р, Н	Сила трения. Fтр, Н	Коэфициэнт трения. μ
1	0
2	1
3	2
4	3

е). по результатам исследования строим график зависимости F_тр от Р. Делаем вывод.

Контрольные вопросы:

1. Какие бывают виды трения?

2. Определить силу трения, если автомобиль, массой2000 кг, при движении со скоростью 54 км/ч остановился за 5с, пройдя 80 м. Каков коэффициент трения?

3. От каких параметров зависит сила трения?

4. Полезные и вредные действия силы трения.