Лабораторная работа «Определение коэффициента трения скольжения»

Цель: определить коэффициент трения скольжения бруска по поверхности доски.

Оборудование: брусок, горизонтальная доска, динамометр, два груза.

Основные формулы

При равномерном движении бруска показание горизонтально расположенного динамометра равно силе трения. Реакция опоры равна общему весу бруска и грузов:

\[ N=P_{\text{б}}+P_{\text{гр}},\qquad \mu=\frac{F_{\text{тр}}}{N}. \]

Все силы измеряются в ньютонах. Коэффициент \(\mu\) не имеет единицы измерения.

Ход работы

  1. Проверьте ноль и определите цену деления динамометра. Измерьте вес бруска и каждого груза отдельно. Если массы известны, вес можно вычислить по формуле \(P=mg\), приняв \(g=10\ \text{Н/кг}\).
  2. Положите брусок на горизонтальную доску. Тяните его динамометром равномерно и горизонтально. Запишите показание во время скольжения, а не рывок в момент начала движения.
  3. Положите на брусок один груз и измерьте силу трения. Затем добавьте второй груз и выполните ещё одно измерение. Для каждой нагрузки достаточно одного равномерного протягивания. Сохраняйте ту же грань бруска и тот же участок доски.
  4. Для каждого опыта вычислите общий вес, реакцию опоры \(N\) и коэффициент \(\mu\). Заполните таблицу.
  5. Сравните результаты и напишите вывод в 2–3 предложениях: как изменилась сила трения при увеличении нагрузки, насколько близки коэффициенты и что могло повлиять на точность.

Грузы размещайте устойчиво. При измерении веса подвешивайте тела только за надёжное крепление; не подвешивайте незафиксированную стопку грузов. Не превышайте предел шкалы динамометра.

Измерения и расчёты

Пара поверхностей: _. Цена деления динамометра: ___ Н.

Вес бруска: __ Н. Вес первого груза: _ Н. Вес второго груза: ___ Н.

Нагрузка Реакция опоры \(N\), Н Сила трения \(F_{\text{тр}}\), Н Коэффициент \(\mu\)
Брусок без грузов
Брусок с одним грузом
Брусок с двумя грузами

Вывод: __________.

Контрольные вопросы

  1. Почему брусок нужно двигать равномерно?
  2. Почему динамометр следует держать горизонтально?

Домашнее задание

§19. Завершить расчёты и вывод по своим измерениям.