- •Основные правила работы в лабораториях кафедры прикладной физики
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Правила построения графиков
- •Виды измерений
- •Введение в обработку результатов измерений
- •Основные свойства функции Гаусса
- •Определение числа π методом Бюффона
- •Порядок проведения измерений
- •Лабораторная работа № 1 статистика времени реакции человека (Статистическая обработка результатов измерений)
- •Краткое описание установки
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 определение плотности твердого тела
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 3 измерение ускорения свободного падения с помощью машины атвуда
- •Введение
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 маятник обербека
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 5 физический маятник
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Задачи для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 6 определение момента инерции тел методом колебаний. Теорема штейнера
- •Краткая теория
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 7 Изучение прецессии гироскопа
- •Краткая теория
- •Описание прибора
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 8 определение кэффициента вязкости жидкости методом стокса
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 9 измерение коэффициента трения
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 10 исследование упругих колебаний
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для отчета по лабораторной работе
- •Обработка экспериментального графика методом наименьших квадратов
- •Содержание
Порядок выполнения работы
Задание I. Измерение коэффициента трения в зависимости от материала трущихся поверхностей и от величины нормального давления
Подключите датчик угла поворота стола к разъему № 2 на задней стенке модуля ИСМ–1. Переключатель 10 переведите в положение К2. Переключатель 4 – в положение «1», переключатель 5 – в положение «цикл», переключатель 8 - в положение «+» или «–», переключатель 9 – в среднее положение. Включите питание модуля.
Соберите установку в соответствии с рис. 3. Медленно вращая стол установки ЛКМ3, определите максимальное значение силы трения Fтp.пок и силу трения при проскальзывании одного кольца относительно другого Fтp. Результаты измерений занесите в табл. 1.
Рассчитайте коэффициенты трения покоя μо и трения скольжения μ формуле
(1)
где радиус шкива трибомера (= 34 мм), – средний радиус фрикционного кольца (r = 30 мм), F соответствующая сила трения, т масса груза 11 (см. рис. 3).
Замените груз 11 на верхнем диске трибометра и повторите измерения.
Повторите измерения для других фрикционных пар.
Постройте график зависимости коэффициента трения μ от силы нормального давления N.
Таблица 1
№ п/п |
Материал фрикционной пары |
m, кг
|
N=mg,H |
Fтp.пок,H |
Fтp,H |
μо |
Μ |
|
сталь- резина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
| |
|
… |
|
|
|
|
|
|
Задание II. Измерение коэффициента трения в зависимости от скорости движения трущихся поверхностей
1. Закрепите и намотайте длинную нить бежевого цвета на шкиве вращающегося стола 10 так, чтобы, потянув за нить стол мог вращаться по часовой стрелке
Подготовьте установку к измерениям. Для этого установите необходимую фрикционную пару колец на трибометре, установите соответствующий груз 11 массой т, приведите обе нити в натянутое положение. Нажмите кнопку «готов» на модуле ИСМ–1.
Потянув за длинную нить, приведите стол установки во вращательное движение. Считайте время одного оборота стола с измерителя времени модуля ИСМ–1 и силу трения с динамометра. Результаты измерений занесите в табл. 2.
4. Рассчитайте скорость движения трущихся поверхностей колецv по формуле
(2)
где - средний радиус кольца, t - время одного оборота стола.
Таблица 2
№ п/п |
Материал фрикционной пары |
m, кг
|
F, H |
t, c |
v, м/с |
Μ |
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитайте коэффициент трения μ по формуле (1).
Произведите измерения коэффициента трения при другой скорости движения стола.
Постройте график зависимости коэффициента трения от скорости движения трущихся поверхностей v.
Контрольные вопросы
Дайте определение поступательного и вращательного движения. Как связаны между собой кинематические характеристики поступательного и вращательного движения?
Как вводятся в динамику понятия массы, силы и импульса? Сформулируйте законы динамики поступательного движения.
Физическая сущность силы трения и коэффициента трения. Закон Амонтона. Постановка и решение задачи о движении тела по наклонной плоскости.
В чем состоят особенности сухого и вязкого трения? Графики зависимости силы трения от скорости движения. Каков характер движения тела под действием силы трения?
«Положительные» и «отрицательные» стороны трения. Способы увеличения и уменьшения силы трения. Существует ли трение в невесомости?