Определение коэффициента внешнего трения сыпучих веществ

Воспользовавшись этими тремя способами, я получил аналогичные результаты. Затем, изучив теорию по внешнему трению и поразмышляв над проблемой, я выступил на гимназическом Дне науки. После моего сообщения участниками секции физики был осуществлен эксперимент по определению коэффициента трения манной крупы двумя первыми способами. Собрав и обработав результаты экспериментов, которые провели ученики 9, 10, 11 классов гимназии №1, убедился, что наиболее точным оказался способ с наклонной плоскостью.

Далее представлена моя работа:

1. трение в теоретическом аспекте

2. трение в бытовом понятии и повседневные случаи

3. способы определения коэффициента трения сыпучих тел

4. обработка результатов экспериментов.

Трение в теоретическом аспекте.

Внешнее трение - механическое сопротивление, возникающее в плоскости касания двух прижатых друг к другу тел при их относительном перемещении. Сила сопротивления F, направленная противоположно относительному перемещению данного тела, называется силой трения, действующей на это тело.

Внешнее трение – диссипативный процесс, сопровождающийся выделением теплоты, электризацией тел, их разрушением и т. д.

По кинематическому признаку различают трение скольжения и качения. Каждый из этих видов внешнего трения характеризуется соответствующим коэффициентом. По наличию промежуточной прослойки между телами различают трение сухое и трение граничное.

На графике проиллюстрировано значение силы трения в зависимости от относительного смещения трущихся тел при сдвиге, переходящем в скольжение.

Пояснения к графику:

- если составляющая приложенной к телу силы, лежащая в плоскости сопротивления двух тел, недостаточна для того, чтобы вызвать скольжение данного тела относительно другого, то возникающая сила трения называется неполной силой трения( участок ОА); она вызвана малыми, частично обратимыми перемещениями в зоне контакта, величина которых пропорциональна приложенной силе и изменяется с увеличением последней от О до макс. знач. А, называется силой трения покоя; эти перемещения называются предварительными смещениями. После того как приложенная сила превысит критическое значение, предварительное смещение переходит в скольжение, причём сила внешнего трения несколько уменьшится (А→А1) и перестаёт зависеть от перемещения (сила трения скольжения).

Коэффициент трения – величина, характеризующая внешнее трение. В зависимости от вида перемещения одного тела по другому различают коэффициент трения скольжения и коэффициент трения качения. Коэффициент трения скольжения – отношение силы трения F к реакции опоры N, возникающей при приложении нагрузки, прижимающей одно тело к другому, и направленной по нормалям к поверхности касания. В зависимости от величины тангенциальной силы различают коэффициент неполного трения скольжения, трения покоя и трения скольжения.

Трение в бытовом понятии.

Все мы знаем как мешает нам трение, мы думаем, что как бы хорошо было, если бы оно исчезло. В ряде случаев движение не могло бы возникнуть без действия трения.

Это можно проследить на примере движущегося автомобиля. Сила трения 2, действующая со стороны земли на ведомые колёса, и сила сопротивления воздуха 3 направлены назад и способны только затормозить движение. Единственной силой, способной увеличить скорость автомобиля, является сила трения покоя 1, действующая на ведущие колёса.

Точно так же сила трения покоя, действующая на ступни ног, сообщает нашему телу ускорение, необходимое для начала движения или остановки. Не будь трения, мы ничего не смогли бы взять в руки: предметы выскальзывали бы из рук. Полезно трение скольжения в тормозных системах транспорта, трение смычка скрипки о струны. Но оно же и вредно: у всех машин из-за него происходит износ деталей, уменьшается КПД.

Трение – явление, сопровождающее нас везде и всюду. В одних случаях оно полезно, а в других – вредно, и мы ведём с ним борьбу.

материалы μ

Дерево по дереву 0,50

Дерево по сухой земле 0,71

Кожаный ремень по чугунному шкиву 0,56

Сталь по льду 0,02

Дерево по льду 0,03