9. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 102 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ НАКЛОННОГО МАЯТНИКА Цель работы: определить коэффициент трения качения с помощью наклонного маятника Принадлежности: лабораторная установка, набор пластин, штангенциркуль Краткие теоретические сведения При качении цилиндра (шара) без скольжения всегда имеет место сила качения – сила, связанная с «потерями» энергии, т.е. с переходом механической энергии в тепловую. Потери энергии связаны с неупругой деформацией цилиндра и плоскости (рис. 9.1, деформация цилиндра для простоты не изображена). Вследствие неупругой деформации линия соприкосновения цилиндра и плоскости будет смещена вперед по ходу движения цилиндра и сила реакции N будет создавать тормозящий Рис. 9.1 момент. Таким образом, обусловливает отрицательное ускорение центра масс цилиндра a и его отрицательное угловое ускорение , которые связаны условием отсутствия скольжения a R . Для поддержания равномерного качения цилиндра надо приложить к нему некоторую силу F . Относительно линии, вдоль которой цилиндр в данный момент соприкасается с плоскостью, эта сила создает момент M . Величина момента M является мерой трения качения. Существует закономерность, согласно которой момент М пропорционален силе N, прижимающей катящееся тело к поверхности качения: M N . (9.1) Коэффициент характеризует трущиеся тела: он имеет, очевидно, размерность длины и называется коэффициентом трения качения. Так как угол отклонения силы N от вертикали очень мал, то абсолютную величину силы реакции можно считать практически равной весу цилиндра mg. Описание установки и метода измерений Принципиальная схема установки изображена на рис. 9.2. Установка представляет собой математический маятник, затухание колебаний которого обусловлено катанием подвешенного на нити 1 шарика 2 по наклонной 48