primary logosecondary logo

№9 Изучение сил трения скольжения и определение коэффициента трения

?
Кафедра общей физики ПГНИУ
Лаборатория механики и молекулярной физики
Лабораторная работа № 9
Лабораторная работа №9
ИЗУЧЕНИЕ СИЛ ТРЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
ТРЕНИЯ
Принадлежности: установка ЛТЭ (наклонная плоскость, исследуемый
брусок с деревянной и металлической поверхностью).
Цель работы:
1. Определить
коэффициент трения скольжения между бруском с
деревянной и металлической поверхностями и деревянной поверхностью;
2. Определить максимальное значение коэффициента трения покоя.
Введение. Если твердое тело скользит по поверхности, то между телом
и поверхностью возникают силы трения скольжения. Сила трения
скольжения Fтс, действующая на тело, направлена противоположно
относительной скорости этого тела. На поверхность, по которой скользит
тело, также действует сила трения скольжения, направленная
противоположно силе трения скольжения, действующей на тело (в
соответствии с третьим законом Ньютона). Если соприкасающиеся
поверхности достаточно гладкие, то сила трения скольжения Fтс
пропорциональна силе нормального давления N и практически не зависит от
скорости скольжения тела. В этом случае выполняется закон
Fтс = k∙N

(1)

Безразмерный множитель k называется коэффициентом трения.
Если твердое тело лежит на поверхности, то оно может оставаться в
покое и в том случае, когда на тело действуют достаточно малые
тангенциальные силы, т. е. силы, действующие вдоль поверхности. В этом
случае между телом и поверхностью возникает сила трения покоя, которая
компенсирует приложенную силу.
При возрастании внешней силы увеличивается и сила трения покоя. Однако
сила трения покоя не может расти беспредельно. Существует максимальная
сила трения покоя, которая для достаточно гладких поверхностей
пропорциональна силе нормального давления. Максимальная сила трения
покоя Fmax несколько меньше Fтс, но для достаточно гладких поверхностей
это различие может быть несущественным. Если внешняя сила превысит
Fmax, то тело начнет скользить по поверхности.
Рассмотрим движение груза массой m по наклонной плоскости.

-1-