Номер Лаб. 3 ГДЗ Физика 10 класс, Касьянов 2025, страница 442

Лаб. Измерение коэффициента трения скольжения

Лабораторная работа 3. Измерение коэффициента трения скольжения.

Цель работы: исследовать зависимость силы трения скольжения от силы нормального давления; проверить достоверность оценки коэффициента трения, убедившись в том, что результаты измерения его различными способами с учётом погрешности измерения совпадают; разработать способ измерения коэффициента трения монеты по исследуемой поверхности.

Оборудование: деревянный брусок, набор грузов, динамометр, деревянная линейка, измерительная лента.

Порядок выполнения: 1) динамометром определить вес бруска P0​, бруска с одним, двумя, тремя грузами (P0​+P, P0​+2P, P0​+3P), результаты занести в таблицу 33 (в графу F⊥​); 2) равномерно тянуть брусок по линейке, измеряя силу тяги Fт​=Fтр​ при разных нагрузках, результаты записать в таблицу 33; 3) построить график Fтр​(F⊥​) (рис. 351) — прямую через начало координат; 4) найти μ=F⊥​Fтр​​ как тангенс угла наклона прямой; 5) провести прямую под минимальным углом αmin​ через экспериментальную точку, найти μmin​=tgαmin​; 6) оценить Δμ=μ−μmin​ и записать μ±Δμ; 8–13) измерить длину линейки l (Δl=1 см), высоту подъёма h (Δh=1 см), при которой брусок скользит равномерно, вычислить μ по формуле (6), ε и Δμ; 14) сравнить коэффициенты, измеренные двумя способами. Дополнительное задание: определить коэффициент трения монеты по исследуемой поверхности.

Решение

Теория. При равномерном движении бруска сила трения уравновешивает силу тяги динамометра. Сила трения скольжения (формула ()), поэтому (формула ()); график — прямая через начало координат, а — тангенс угла её наклона к оси абсцисс.

Способ . Пример измерений (числа типичные, у вас будут немного другими). Вес бруска Н, каждого груза Н. Нормальное давление равно весу, .

Таблица .

, Н , , , ,
, Н , , , ,

График: по оси абсцисс — , по оси ординат — . Отмечаем четыре точки и проводим через начало координат прямую так, чтобы число точек над ней и под ней было одинаковым.

yx123410y = 0.3xA(0,5; 0,15)B(1,5; 0,4)C(2,5; 0,8)D(3,5; 1,05)

Выбираем на прямой точку Н, Н и находим

  

Прямую под минимальным углом проводим через начало координат и точку  , лежащую ниже всех относительно первой прямой. Тогда , .

Результат: .

Способ (наклонная плоскость). Когда брусок скользит равномерно, из уравнений () по осям и : , . Деля, получаем (формулы (), ()).

Пример измерений: см, см, см.


Относительная погрешность:


Результат: .

Вывод. Двумя способами получен один и тот же коэффициент трения : значения совпадают в пределах погрешности, оценка достоверна. Сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления.

Дополнительное задание (монета). Кладём монету на исследуемую поверхность (например, на линейку), медленно поднимаем один конец, пока монета при лёгком толчке не станет скользить равномерно, измеряем и и по формуле () находим .

Ответ

Пример измерений: способ — (график — прямая); способ — ; результаты совпадают в пределах погрешности.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото