Методика эксперимента и обработка результатов

Задание 1: Определить коэффициент трения качения для различных образцов.

1. Установить маятник качения с шариком из определенного материала.

2. Нарисовать таблицу 1 для проведения испытания заданного образца.

3. Измерить радиус шарика и занести его в таблицу.

4. Установить испытуемый образец на панель 4.

5. Выставить угол наклона образца β = 30°.

6. Отклонить маятник от положения равновесия на угол a₀ = 6°. Без толчка отпустить маятник. При достижении амплитуды колебания маятника a_n = 2°, определить количество полных колебаний маятника n.

7. Повторить измерения 10 раз. Результаты занести в таблицу.

8. Аналогичные измерения произвести для угла наклона образца

b = 45° и b = 60°.

9. Обработать полученные результаты и вычислить коэффициент трения качения по формуле (10).

10. Рассчитать погрешность измерения. Сравнить полученный результат с табличным значением и сделать вывод.

11. Нарисовать таблицу 1 и провести испытания для другого образца, повторив пункты1-10.

Таблица 1

Материал образца –

R = м, a0 = рад, an = рад

b=45o

n

nср

b=30°

n

nср

b=60°

n

nср

Задание 2: Определить коэффициент трения скольжения для различных образцов.

1. Установить одну из сменных пластин на панель 4.

2. Вставить усеченный стальной шар в обойму 11 маятника скольжения сферической поверхностью наружу. Повесить маятник скольжения при помощи призматической опоры 10 на верхний кронштейн 3 таким образом, чтобы усеченный шар соприкоснулся с установленной на панель пластиной и, ось маятника была параллельна лицевой поверхности панели.

3. Нарисовать таблицу 2 для проведения испытания заданного образца.

4. Установить угол наклона панели равным 89 градусов.

5. Отклонить маятник на угол α₀ = 6 градусов и отпустить.

6. Определить число полных колебаний маятника при достижении им угла равного α_n = 2 градусам.

7. Определить коэффициент трения скольжения по формуле (11).

8. Установить угол наклона панели равным 88 градусов.

9. Повторить пункты 4-7.

10. Рассчитать погрешность полученного результата и сравнить его с табличным значением.

11. Провести испытания для другого образца, повторив пункты 1-10.

Таблица 2

 

Материал образца –

a0 = рад, an = рад

b=1o

n

nср

b=2°

n

nср

Контрольные вопросы

1. Сформулировать понятие сил трения покоя, скольжения и качения.

2. Сформулировать закон Амонтона–Кулона и дать определение параметров, входящих в уравнение для силы трения скольжения.

3. Объяснить возникновение трения качения цилиндра или шара по поверхности твердого тела. Вывести рабочую формулу для коэффициента трения качения.

4. Вывести формулу (11) для расчета коэффициента трения скольжения.

5. Проанализировать возможные погрешности измерения. Как влияют длина, толщина, и материал нити на результаты опытов?

6. Как зависит коэффициент трения качения от упругих свойств материала?

7. От каких параметров зависит коэффициент трения скольжения?