Лабораторная работа на тему "Исследование зависимости силы трения от силы нормального давления" (7,9 класс)

Лабораторная работа

«Исследование зависимости силы трения от силы нормального давления»

Цель: установить характер зависимости силы трения от силы нормального давления, построить график зависимостисилы трения от силы нормального давления, определить коэффициент трения.

Оборудование: деревянный брусок, набор грузов, динамометр, линейка.

Теория.

По горизонтально расположенной линейке равномерно перемещается брусок под действием внешней силыF, приложенной к динамометру. Пружина динамометра растягивается , в ней возникает сила упругостиF_упр, которая может быть измерена динамометром. При равномерном движении бруска его скоростьявляется постояннойпо

числовому значению и направлению(υ= const).Значит,сила тренияFтруравновешивает силу упругостиF_упрпружины. То есть эти силы равны по длине (модулю) и имеют противоположное направление.Поэтому сила трения Fтризмеряется динамометром посредством измерения силы упругостиF_упр. 

Сила трения возникает в результате взаимодействия неровностей поверхности опоры и неровностей поверхности тела, движущегося по ней. Данное взаимодействие можно увеличить или уменьшить, изменив вес телаР, а, следовательно , и силу нормального давленияF_┴тела на поверхность опоры.  Каким образом зависит сила трения от силы нормального давления необходимо определить в данной работе. Сила нормального давленияF┴в данном случае равна весуР бруска с грузами на опору и измеряется динамометром (взвешиванием). 

Указания к работе.

1.      Определите цену деления шкалы динамометра, шкалы линейки. Запишите результат в тетрадь.

2.      Начертите таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

Сила, Н		Вес бруска с грузами, Н			Коэффициент трения 𝝁𝝁,  𝑭𝑭тр 𝝁𝝁 =   𝑭𝑭┴
	Р0	Р0 + Р	Р0 + 2Р	Р0 + 3Р
F┴
Fтр

3.      С помощью динамометра определите вес деревянного бруска Р0,бруска вместе с одним грузом  (Р0 + Р ), бруска с двумя грузами ( Р0 + 2Р ) и бруска с тремя грузами ( Р0 + 3Р ). Результаты измерений запишите в таблицу.

4.      Динамометром равномерно тяните брусок по линейке (указатель динамометра должен быть при этом движении всегда в неизменном положении  и показывать одно и то же значение силы )^{, измеряя силу тяги}  F , а, значит, и силу _трения  Fтр (F = Fтр).  Опыт повторите, нагрузив брусок сначала одним, потом двумя и тремя грузами. Результаты измерений силы трения Fтр в каждом случае запишите в таблицу.

5.      Постройте график зависимости силы трения Fтр от силы нормального давленияF┴, Fтр(F┴),используя данные таблицы.  

0 

Через начало отсчёта проведите линию так, чтобы число точек над линией было равно числу точек под линией.Какая линия является графиком зависимости Fтр(F┴)? Запишите ответ на вопрос в тетрадь.

6.      Определите характер зависимости  Fтр (F┴), анализируя результаты построения графика.Запишите ответ в тетрадь.   

7.      Определите коэффициент трения скольжения μ.  Для этого выберите произвольную точку с координатами  (F┴,Fтр) на прямой и вычислите μ по формуле

𝑭𝑭^тр

𝝁𝝁=.Результат вычислений запишите в таблицу.

𝑭𝑭┴

Ø В результате выполнения лабораторной работы можно получить формулу для расчёта модуля силы трения :Fтр = μ· F_┴ .

8. Сделайте и запишите вывод о выполненной работе.