Wyznaczanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia przy pomocy równi pochyłej



Podobne dokumenty
Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

10 RUCH JEDNOSTAJNY PO OKRĘGU

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

14.Rozwiązywanie zadań tekstowych wykorzystujących równania i nierówności kwadratowe.

Świat fizyki powtórzenie

NUMER IDENTYFIKATORA:

8. Zginanie ukośne. 8.1 Podstawowe wiadomości

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

SCENARIUSZ LEKCJI Liceum

2.Prawo zachowania masy

Wyznaczanie współczynników tarcia poślizgowego i tocznego z wykorzystaniem równi pochyłej

XIII KONKURS MATEMATYCZNY

Optyka geometryczna i falowa

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Przykład implementacji przeciażeń operatorów problem kolizji

Instrukcja Laboratoryjna

Ogólna charakterystyka kontraktów terminowych

Opisy. Ikona: Polecenie: STCFG Menu: Stal Konfiguracja

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

Trym- Paweł Poręba. Definicja. Trym, przegłębinie jest to ułożenie ciała nurka w wodzie wymuszone rozłożeniem balastu i wyporu.

Wyznaczenie sprawności grzejnika elektrycznego i ciepła właściwego cieczy za pomocą kalorymetru z grzejnikiem elektrycznym

Spis zawartości Lp. Str. Zastosowanie Budowa wzmacniacza RS485 Dane techniczne Schemat elektryczny

CYFROWY MIERNIK REZYSTANCJI UZIEMIENIA KRT 1520 INSTRUKCJA OBSŁUGI

ANALIZA WIDMOWA (dla szkoły średniej) 1. Dane osobowe. 2. Podstawowe informacje BHP. 3. Opis stanowiska pomiarowego. 4. Procedura pomiarowa

ZASADY WYPEŁNIANIA ANKIETY 2. ZATRUDNIENIE NA CZĘŚĆ ETATU LUB PRZEZ CZĘŚĆ OKRESU OCENY

MATERIAŁY DIAGNOSTYCZNE Z MATEMATYKI

Kratownice Wieża Eiffel a

Kod pracy. Po udzieleniu odpowiedzi do zadań 1 20, wypełnij tabelkę

Instalacja. Zawartość. Wyszukiwarka. Instalacja Konfiguracja Uruchomienie i praca z raportem Metody wyszukiwania...

DRGANIA MECHANICZNE. materiały uzupełniające do ćwiczeń. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie

Kurs z matematyki - zadania

Pomiar mocy pobieranej przez napędy pamięci zewnętrznych komputera. Piotr Jacoń K-2 I PRACOWNIA FIZYCZNA

Objaśnienia wartości, przyjętych do Projektu Wieloletniej Prognozy Finansowej Gminy Golina na lata

IMPRODEX Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka Komandytowa Ul. Orzeszkowej Czechowice-Dziedzice

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

INSTRUKCJE WEJŚCIA I WYJŚCIA

Standardowe tolerancje wymiarowe

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. PRZEDSIĘBIORSTWO BRANŻOWE GAZOWNIA SERWIS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Warszawa, PL

Belownice ARTECHNIC. Redukcja objętości odpadów. Szeroki wybór modeli. typu PBe/PBs - jednokomorowe

W. Guzicki Zadanie 23 z Informatora Maturalnego poziom rozszerzony 1

Czas pracy 170 minut

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

Temat: Funkcje. Własności ogólne. A n n a R a j f u r a, M a t e m a t y k a s e m e s t r 1, W S Z i M w S o c h a c z e w i e 1

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

Wykres 1. Płeć respondentów. Źródło: opracowanie własne. Wykres 2. Wiek respondentów.

Zadanie 1. Liczba szkód w każdym z trzech kolejnych lat dla pewnego ubezpieczonego ma rozkład równomierny:

Reforma emerytalna. Co zrobimy? SŁOWNICZEK

BAKS Kazimierz Sielski Karczew ul. Jagodne 5. Tel./ fax (022) fax (022) NIP Zapytanie ofertowe.

BADANIE UMIEJĘTNOŚCI UCZNIÓW W TRZECIEJ KLASIE GIMNAZJUM CZĘŚĆ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZA

LVI OLIMPIADA FIZYCZNA 2006/2007 Zawody II stopnia

Bloki ściskające pręty

Ustawienie wózka w pojeździe komunikacji miejskiej - badania. Prawidłowe ustawienie

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

newss.pl Ultraszybki internet nowej generacji - UPC Fiber Power

Monopolistyczna konkurencja

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

Poznaj swój retrace Lite

Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji TOLERANCJE I POMIARY WALCOWYCH KÓŁ ZĘBATYCH

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Karta Badań Zawodnika

Druk nr 1013 Warszawa, 9 lipca 2008 r.

Wymagania techniczno-montażowe dla lekkiego, drewnianego budownictwa szkieletowego

OBLICZE IA STATYCZ O-WYTRZYMAŁOŚCIOWE Wzmocnienia stropu w budynku mieszkalnym w akle ad otecią ul. Dąbrowskiego 44

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

18 TERMODYNAMIKA. PODSUMOWANIE

Witajcie. Trening metapoznawczy dla osób z depresją (D-MCT) 09/15 Jelinek, Hauschildt, Moritz & Kowalski; ljelinek@uke.de

KONSTRUKCJE DREWNIANE

Metoda LBL (ang. Layer by Layer, pol. Warstwa Po Warstwie). Jest ona metodą najprostszą.

ROZWIĄZANIA ZADAŃ Zestaw P3 Odpowiedzi do zadań zamkniętych

Sponsorzy projektu Obozy Zdobywców Biegunów

Powiatowy Urząd Pracy w Trzebnicy. w powiecie trzebnickim w 2008 roku Absolwenci w powiecie trzebnickim

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

TAJEMNICA BANKOWA I OCHRONA DANYCH OSOBOWYCH W PRAKTYCE BANKOWEJ

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

Szczegółowe informacje na temat gumy, rodzajów gumy oraz jej produkcji można znaleźć w Wikipedii pod adresem:

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

INSTRUKCJA BHP PRZY RECZNYCH PRACACH TRANSPORTOWYCH DLA PRACOWNIKÓW KUCHENKI ODDZIAŁOWEJ.

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

GĄSKI, GMINA MIELNO, 650M OD MORZA 58 DZIAŁEK BUDOWLANYCH I REKREACYJNYCH

Techniczne nauki М.М.Zheplinska, A.S.Bessarab Narodowy uniwersytet spożywczych technologii, Кijow STOSOWANIE PARY WODNEJ SKRAPLANIA KAWITACJI

PLANIMETRIA. Poziom podstawowy

Saturn planeta z uszami

Projektowanie Systemów Elektromechanicznych. Przekładnie dr inż. G. Kostro

Właściwości materii - powtórzenie

Regulamin rekrutacji dzieci do Przedszkola Samorządowego nr 2 w Kamieńcu Ząbkowickim na rok szkolny 2016/2017

PL B1. BSC DRUKARNIA OPAKOWAŃ SPÓŁKA AKCYJNA, Poznań, PL BUP 03/08. ARKADIUSZ CZYSZ, Poznań, PL

Zapytanie ofertowe dotyczy zamówienia publicznego o wartości nieprzekraczającej euro.

WITAMY W KOMPANII DR. NONA INTERNATIONAL Ltd

Zadanie 21. Stok narciarski

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE

Transkrypt:

Wyznaczanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia przy pomocy równi pochyłej Równia pochyła jest przykładem maszyny prostej. Jej konstrukcja składa się z płaskiej powierzchni nachylonej pod kątem α do poziomu. Za jej pomocą możliwe jest przemieszczanie ciała na wyższy poziom przy użyciu mniejszej siły niż wartość ciężaru, ponieważ część ciężaru jest równoważona przez siłę reakcji równi. Siła wypadkowa działająca na ciało jest złożeniem ciężaru Q = Mg (gdzie g to przyspieszenie ziemskie, którego wartość wynosi g, m s, m to masa ciała), reakcji równi R i siły tarcia T Ciężar Q można rozłożyć na dwie składowe F w = Q + R + T. Q = Q + Q. Pierwsza, Q jest prostopadła do równi i pełni rolę nacisku na nią, druga, Q jest równoległa do równi i odpowiada za zsuwanie ciała z równi. Wartości tych składowych można wyznaczyć na podstawie zależności trygonometrycznych zastosowanych w trójkącie zbudowanym z tych wektorów: Q = Q cos α Q = Q sin α. Pierwszą składową równoważy siła sprężystości (reakcja) równi R. Drugiej sile przeciwstawia się siła tarcia T. Tarcie statyczne W sytuacji statycznej, gdy ciało nie porusza się, siła tarcia ma kierunek i wartość siły wymuszającej ruch, jednak przeciwny doń zwrot, mówimy wtedy o tarciu statycznym. Wartość tarcia statycznego zależy od siły wymuszającej ruch i spełnia zależność

gdzie f s to współczynnik tarcia statycznego. T s T s,max = f s Q, Gdy ciało porusza się, siła tarcia ma stałą wartość, kierunek prędkości i przeciwny doń zwrot, mówimy wtedy o tarciu kinetycznym: gdzie f k to współczynnik tarcia kinetycznego. T k = f k Q, Dla przypadku statycznego, wartość siły tarcia jest zależna od wartości siły usiłującej poruszyć ciało, a dla sytuacji kinetycznej przyjmuje on stałą wartość, niezależnie od wartości siły wymuszającej ruch. Wartość siły tarcia w zależności od siły wymuszającej ruch przedstawiono na wykresie. Ciało zacznie się poruszać, gdy siła wymuszająca ruch będzie miała większą wartość niż maksymalna siła tarcia statycznego T s,max. Wartość współczynnika tarcia statycznego jest większa niż wartość współczynnika tarcia kinetycznego. Wartość współczynnika tarcia statycznego można wyznaczyć z warunku równowagi sił F w = Q + T = 0 Mg sin α 0 = Mg f s cos α 0 Wynika z tego, że jego wartość odpowiada tangensowi kątowa, przy którym ciało zaczyna zsuwać się z równi Tarcie kinematyczne Wykres Wykres siły tarcia statycznego i kinetycznego w zależności od siły wymuszającej ruch. f s = tg α 0.

Aby wyznaczyć wartość współczynnika tarcia kinetycznego dołożono przeciwwagę m przełożoną przez bloczek w celu spowolnienia ruchu klocka. Dodatkowo, potrzebna jest jeszcze znajomość przyspieszenia a z jakim porusza się ciało, ponieważ w tej sytuacji odbywał się będzie ruch jednostajnie przyspieszony, dzięki działaniu siły wypadkowej F w = Q + T + F F w = Ma gdzie siła F jest siłą naciągu nici, pochodzącą od ciężaru ciała m. W przypadku nierozciągliwej nici i braku tarcia na bloczku siła F ma wartość ciężaru Q m stąd otrzymujemy f k = Ma = Q T mg = Mg sin α Mg f k cos α mg, Mg sin α Ma mg. Mg cos α Przyspieszenie zsuwającego się ciała najłatwiej znaleźć znając długość równi s oraz czas t w jakim ciało zsuwa się a = s t. Przebieg ćwiczenia. Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego

Ustawić płasko równie i założyć wybraną powierzchnię (gąbka, guma, polistyren, MDF sprasowana tektura). Położyć drewniany klocek na wybranym boku (drewniany, bądź materiałowym) na końcu równi. Powoli unosić ramię równi wzdłuż prowadzącego pręta. Zanotować wartość kąta przy jakim klocek zaczyna się zsuwać z równi. Wynik zamieścić w tabeli i powtórzyć 0 razy. Wyznaczanie współczynnika tarcia kinetycznego Jak w poprzednim przypadku, założyć wybraną powierzchnię (gąbka, guma, polistyren, MDF sprasowana tektura) na równię i ustawić ją pod kątem większym niż kąt graniczny (wyznaczony z poprzedniej części). Położyć drewniany klocek na wybranym boku (drewniany, bądź materiałowym) na końcu równi. Klocek połączyć za pomocą sznurka z ciężarkiem przewieszonym przez bloczek. Zaznaczyć miejsce początkowe ruchu klocka i zmierzyć tą odległość do końca równi (jak na rysunku poniżej). Za pomocą stopera zmierzyć czas zsuwania się klocka. Wynik zapisać w tabeli i powtórzyć pomiar 0 razy.

Data:... Imię i nazwisko:... Karta pracy Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego Ustawić płasko równie i założyć wybraną powierzchnię (gąbka, guma, polistyren, MDF sprasowana tektura). Położyć drewniany klocek na wybranym boku (drewniany, bądź materiałowym) na końcu równi. Powoli unosić ramię równi wzdłuż prowadzącego pręta. Zanotować wartość kąta przy jakim klocek zaczyna się zsuwać z równi. Wynik zamieścić w tabeli i powtórzyć 0 razy. Wyznaczanie współczynnika tarcia kinetycznego Jak w poprzednim przypadku, założyć wybraną powierzchnię (gąbka, guma, polistyren, MDF sprasowana tektura) na równię i ustawić ją pod kątem większym niż kąt graniczny (wyznaczony z poprzedniej części). Położyć drewniany klocek na wybranym boku (drewniany, bądź materiałowym) na końcu równi. Klocek połączyć za pomocą sznurka z ciężarkiem przewieszonym przez bloczek. Zaznaczyć miejsce początkowe ruchu klocka i zmierzyć tą odległość do końca równi (jak na rysunku poniżej). Za pomocą stopera zmierzyć czas zsuwania się klocka. Wynik zapisać w tabeli i powtórzyć pomiar 0 razy.

Współczynnik tarcia statycznego guma 0 Gąbka 0 polistyren 0 MDF 0 Wartość współczynnika tarcia statycznego: f s = tg α 0 f s Drewno Materiał Guma Gąbka Polistyren MDF Współczynnik tarcia kinetycznego Masa klocka M =... Masa ciężarka m =...

Guma 0 Kąt α Droga s Przysp. a Gąbka 0 Kąt α Droga s Przysp. a polistyren 0 Kąt α Droga s Przysp. a MDF 0 Kąt α Droga s Przysp. a Przyspieszenie: a = s t, a = a ( s s + t t ), Wartość współczynnika tarcia kinematycznego: f k = Mg sin α Ma mg. Mg cos α

f k = + M)g sin(α + α) (M M)(a a) (m m)g ((M (M M)g cos(α α) (M M)g sin(α α) (M + M)(a + a) (m + m)g ). (M + M)g cos(α + α) f k Drewno Materiał Guma Gąbka Polistyren MDF