Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Механика Краткая теория
просмотров - 450

Одной из задач данной работы является определœение силы трения между двумя поверхностями - плоскости и скользящего по ней тела. Силы трения появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга. Трение между поверхностями двух твердых тел при отсутствии какой-либо прослойки (к примеру, смазки между ними) принято называть сухим.Трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой принято называть вязким. Применительно к сухому трению различают трение скольжения и трение качения. В случае сухого трения сила трения возникает не

Рис. 1.

Движение тела по наклонной плоскости: (mg – сила тяжести; N – сила реакции опоры; - сила трения; - сила движения; h – высота)

только при скольжении одной поверхности по другой, но также и при попытках вызвать такое скольжение. В последнем случае она принято называть силой трения покоя. Работа сил трения за промежуток времени Δt:

(1)

является величиной отрицательной, т.к. векторы Fтр, и v направлены в противоположные стороны. Работа (1) зависит от пути, по которому тело переходит из одного положения в другое. По этой причине сама сила трения, совершающая эту работу, являетсянеконсервативной.

На рис. 1 изображено тело, лежащее на наклонной плоскости. В случае равномерного скольжения по наклонной плоскости:

(2)

При подъеме незакрепленного конца наклонной плоскости на некоторую высоту h, соответствующую значению угла наклона α0, компонента Fдв, становится равной силе трения покоя Fтр0, и тело, в соответствии с первым законом Ньютона, начинает равномерно скользить вниз по плоскости. Скорость равномерного движения v0 может быть найдена из энергетического баланса (если пренебречь иными потерями):

(3)

где ΔΑ΄ - работа против сил трения; Δs = l - длина наклонной плоскости.

(4)

В этом случае коэффициент трения покоя μ0 определяется как

(5)

де Q = mg ּ cos - приложена к доске, а не к грузу.

На основе (3) скорость v0 может быть рассчитана как

(6)

С увеличением h угол наклона растет, и тело будет двигаться с ускорением, т.к. Fдв становится больше силы трения покоя Fтр0. Это означает, что сила трения скольжения становится меньше, чем сила трения покоя.

Следовательно, коэффициент трения скольжения будет соответственно также меньше коэффициента трения покоя μ0 и будет определяться как

(7)

Коэффициенты трения μск и μ0 в сильной степени зависят от рода и состояния трущихся поверхностей. Вместе с тем, коэффициент трения скольжения во многих случаях зависит от скорости движения. В начале движения он уменьшается с увеличением скорости, а затем возрастает. В случаях, когда состояние и природа поверхности не изменяются, сила трения скольжения практически не зависит от скорости и равна максимальному значению силы трения покоя. Считается, что в проводимом эксперименте это условие выполняется.


Читайте также


  • - Краткая теория

    МАЯТНИК ОБЕРБЕКА Лабораторная работа № 4 Цель работы – изучение основного закона динамики вращательного движения, определение момента инерции системы грузов. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, два... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Лабораторная работа № 5 Цель работы – изучение физического маятника, определение ускорения свободного падения. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, измерительная система ИСМ-1... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Лабораторная работа № 5 Цель работы – изучение физического маятника, определение ускорения свободного падения. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, измерительная система ИСМ-1... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Жидкостью называется тело, обладающее свойством текучести, то есть способное сколь угодно сильно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил, но в отличие от газа, весьма мало меняющее свою плотность при изменении давления. Жидкости с точки зрения... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Жидкостью называется тело, обладающее свойством текучести, то есть способное сколь угодно сильно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил, но в отличие от газа, весьма мало меняющее свою плотность при изменении давления. Жидкости с точки зрения... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Лабораторная работа № 1-5 Цель работы: определить моменты инерции тел правильной формы и их прочностных характеристик, с использованием крутильных колебаний. Оборудование: 1. Устройство для получения... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение ускорения свободного падения Лабораторная работа № 1-2 Цель работы:исследование колебательного движения математического маятника, расчет ускорения свободного падения. Оборудование: 1. Математический маятник переменной длины; 2. Секундомер; 3.... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Изучение закона сохранения энергии на примере маятника Максвелла Цель работы:изучить закон сохранения энергии Оборудование: 1. Маятник Максвелла; 2. Линейка; 3. Секундомер; 4. Штангенциркуль. Маятник Максвелла представляет собой маховик с радиусом R на оси радиуса r... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Одной из задач данной работы является определение силы трения между двумя поверхностями - плоскости и скользящего по ней тела. Силы трения появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга. Трение между поверхностями двух твердых тел... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва пластины Лабораторная работа № 1-7 Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости методом отрыва пластины от ее поверхности. Оборудование: 1. Штатив; ... [читать подробенее]