Определение коэффициента трения скольжения

Лабораторная работа №1.

Тема: Определение коэффициента трения скольжения

Цель

Ознакомиться с приближенными методами определения коэффициента трения скольжения; определить коэффициент трения скольжения различных материалов.

Теория

Трение представляет собой сложный комплекс механических, электронных и химических явлений. Величина силы трения скольжения зависит не только от материала, шероховатости поверхности, давления и относительной скорости скольжения, но и от целого ряда других причин: влажности температуры и т.п. Учесть влияние всех факторов не представляется возможным, поэтому ограничиваются приближённым определением значения силы трения по закону Кулона: «Сила трения скольжения пропорциональна силе, нормальной к поверхности соприкасающихся тел, зависит от рода трущихся поверхностей и не зависит от величины трущихся поверхностей».

Отношение предельной силы трения к нормальной силе давления называется статическим коэффициентом трения:

f0=Tпр/N.

где f0 - безразмерная величина, Tпр - Н, N - Н.

Сила трения отклоняет полную реакцию R от нормали на угол – угол трения покоя. Тангенс угла трения покоя равен статическому коэффициенту трения:

tg=f0=Tпр/N.

Отношение силы трения при движении к силе нормального давления называется динамическим коэффициентом трения скольжения. Он несколько меньше статического коэффициента трения скольжения. Коэффициенты трения скольжения определяются опытным путём различными способами.

Наиболее часто эти коэффициенты для двух материалов определяются при помощи горизонтальной или наклонной плоскости.

1 – плоскость.

2 – брусок.

3 – крючок.

4 – блок.

5 – чаша с гирями.

6 – винты.

Ход работы

1) Ознакомился с устройством установки для определения коэффициента трения.

2) Подготовил образцы и опорную плоскость к испытанию.

3) Определил силу тяжести испытуемых образцов и чашки.

4) Установил прибор на краю стола.

5) К крючку испытуемого образца привязал один конец шнура.

6) Нагружал чашу мелкими гирями.

7) Силу тяжести груза, положенного на чашу, определил гирями.

8) Опыт повторил три раза для каждого испытуемого образца.

9) Результаты испытаний записал в таблицу:

Материал плиты…		Материал образцов.
Сила тяжести образца G, кгс. 880 гр.		Д+Д	Д+С	С+С
Сила тяжести груза при равномерном движении образца Q2, кгс.	1-й размер	240	170	160
	2-й размер	220	220	165
	3-й размер	205	150	155
	Среднее значение	222	180	160
Движущая сила P=Q2ср+Q1, кгс.		272	230	210
Статический коэффициент трения скольжения f=P/G.		0.31	0.26	0.24

Контрольные вопросы

1) Сила трения зависит от: рода материала, шероховатости поверхности, давления, скорости скольжения, влажности, температуры и т.п.

2) Сила трения не всегда является вредной, например, мы ходим благодаря трению.

3) При переходе тела из состояния покоя в движение, сила трения уменьшится.