Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы. 6.1 Основные теоретические положения

 

6.1 Основные теоретические положения

 

Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о трении скольжения.

Трение – сопротивление, возникающее при движении одного шероховатого тела по поверхности другого.

При скольжении тел возникает трение скольжения, причиной которого является механическое зацепление выступов поверхностей соприкасающихся тел.

Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления

F_тр = F_f = f · R,

где F_тр = сила трения;

R - сила нормального давления;

f - коэффициент трения скольжения.

Равномерное движение тела по наклонной плоскости представлено в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3

Для равномерного движения точки по наклонной плоскости можно написать уравнения равновесия

G·sinα – F_тр = 0

R - G·cosα = 0

 

Из них выводится формула для вычисления коэффициента трения

F_тр = f· G·cosα; F_тр = G·sinα;

f· G·cosα = G·sinα;

 

6.2 Условия и организация работы

 

В теоретической части лабораторной работы под руководством преподавателя студенты:

- знакомятся с рабочим местом;

- усваивают меры безопасности;

- изучают Методические рекомендации по проведению лабораторной работы;

- знакомятся с учебной и нормативной литературой;

- изучают назначение и принцип действия оборудования.

В практической части лабораторной работы под контролем преподавателя студенты:

- определяют коэффициенты трения скольжения для различных пар материалов;

- заносят результаты в соответствующие таблицы бланка отчёта;

- сравнивают полученные значения коэффициентов трения скольжения с теоретическими значениями;

- оценивают погрешности результатов измерения;

- делают необходимые выводы;

- заполняют бланк отчёта о лабораторной работе.

После заполнения бланка отчёта о лабораторной работе студенты:

- отвечают на контрольные вопросы;

- сдают отчет преподавателю.

 

6.3 Последовательность и технология выполнения работы

 

Определение коэффициента трения скольжения проводится для следующих пар материалов:

- сталь - сталь;

- сталь – медь;

- сталь – дерево;

- бронза – сталь;

- бронза- медь;

- бронза- дерево.

В качестве накладок используются пластины из стали, меди и дерева.

Материал используемых грузов – сталь и бронза.

Меняя накладки или образцы, эксперимент проводят в следующей последовательности:

1) Установить накладку на наклонной плоскости установки и положить на нее образец.

3) Плавно увеличивать угол наклона плоскости до того значения, при котором образец под влиянием составляющей силы тяжести начнет двигаться.

4) Замерить значение угла при котором образец начнет двигаться.

5) Занести значение замеренного угла в таблицу.

6) Испытание провести три раза для получения более точных значений.

После проведения эксперимента необходимо:

1) Вычислить среднее значение углов для каждой пары материалов;

2) Определить значение tg α для каждой пары материалов;

3) Занести полученные значения tg α в таблицу.

4) Сравнить полученные значения коэффициентов трения скольжения с теоретическими.

5) Оценить погрешности результатов измерений путем вычисления относительной погрешности по формуле

, (6)

где δ – относительная погрешность;

f_теор – теоретическое значение коэффициента трения скольжения;

f_оп - значение коэффициента трения скольжения, определенное

опытным путем.

6) Сделать вывод, записать его в бланк отчёта.

7) Ответить на вопросы для самоконтроля.

8) Предъявить результаты работы преподавателю.

 

 

Вопросы для самоконтроля

1) Что называется силой трения?

2) Что такое сила трения скольжения?

3) От чего зависит коэффициент трения скольжения?

4) От чего зависит сила трения скольжения?

5) Перечислите способы уменьшения силы трения скольжения

БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

«Определение коэффициента трения скольжения»

Ф.И.О. студента_____________________________

Группа_____________________________________

Дата_______________________________________

Преподаватель______________________________

 

 

1) Провести определение углов наклона плоскости, при которых образец под влиянием составляющей силы тяжести начнет двигаться, занести их в таблицу 1, определить значение среднего угла α и tg α для каждой пары материалов.

 

Таблица 1 – Результаты измерения углов

Материал накладки	Груз
Сталь	Бронза
Сталь	α = º	α ср = tg α ср =	α = º	α ср = tg α ср =
α = º	α = º
α = º	α = º
Медь	α = º	α ср = tg α ср =	α = º	α ср = tg α ср =
α = º	α = º
α = º	α = º
Дерево	α = º	α ср = tg α ср =	α = º	α ср = tg α ср =
α = º	α = º
α = º	α = º

 

 

2) Занести значения коэффициентов трения скольжения в таблицу 2, сравнить их с теоретическими значениями и вычислить погрешности измерений.

При вычислении погрешностей значение f _теор принимать равным максимальному значению для каждой пары материалов.

 

Таблица 2 – Сравнение опытных и теоретических значений коэффициентов трения

Материал	Значение коэффициента трения f	Относительная погрешность δ
Опытное значение f оп	Теоретическое значение f теор
Сталь по стали		0, 5 – 0, 1
Сталь по меди		0, 1 - 0, 15
Сталь по дереву		0, 2 – 0, 6
Бронза по стали		0, 1 - 0, 15
Бронза по меди		0, 2 – 0, 25
Бронза по дереву		0, 2 – 0, 6

 

3) Сделать вывод

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________