Равен коэффициент трения: Коэффициент трения — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

\circ\), \(a=0,6\) м/с², \(\mu-?\)

Содержание

Решение задачи:

Схематично изобразим автомобиль на наклонной дороге, введем систему координат и покажем все силы, действующие на автомобиль. На него действует сила тяжести, сила реакции опоры (на рисунке изображена суммарная со стороны двух колес) и сила трения покоя.

Обратите внимание, что между шинами и дорогами действует именно сила трения покоя, иначе автомобиль бы проскальзывал. Причем чтобы соблюсти условие минимальности коэффициента трения, эта сила трения покоя должна принять максимальное значение, т.е. быть равной силе трения скольжения, хотя автомобиль ещё не проскальзывает. Сила трения направлена вверх, поскольку автомобиль стремится соскользнуть вниз.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось \(x\):

\[{F_{тр}} – mg \cdot \sin \alpha = ma\;\;\;\;(1)\]

Так как автомобиль покоится вдоль оси \(y\), то применим первый закон Ньютона в проекции на эту ось:

\[N = mg \cdot \cos \alpha \;\;\;\;(2)\]

Силу трения покоя найдем по формуле (смотри объяснения выше):

\[{F_{тр}} = \mu N\]

Учитывая (2), имеем:

\[{F_{тр}} = \mu mg \cdot \cos \alpha \]

Подставим полученное в равенство (1):

\[\mu mg \cdot \cos \alpha – mg \cdot \sin \alpha = ma\]

Осталось только выразить коэффициент \(\mu\), что мы сейчас и сделаем:

\[\mu = \frac{{a + g \cdot \sin \alpha }}{{g \cdot \cos \alpha }}\]

Посчитаем ответ:

\[\mu = \frac{{0,6 + 10 \cdot \sin 30^\circ }}{{10 \cdot \cos 30^\circ }} = 0,65\]

Ответ: 0,65.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Определение коэффициента сухого трения

Определим зависимость силы трения. Для следующего опыта нам понадобится использовать гладкую деревянной доску, деревянный брусок и динамометр.

Рисунок 1

Первым делом проверим, зависима ли сила трения от площади поверхности соприкосновения тел. Для этого положим брусок на горизонтально расположенную доску гранью с наибольшей площадью поверхности. Закрепив на бруске динамометр, будем плавно повышать значение направленной вдоль поверхности доски силы и отметим максимальное величину силы трения покоя. После перевернем этот же брусок на грань с меньшей площадью поверхности и снова проведем измерение максимального значения силы трения покоя. В процессе опыта выясняем, что наибольшее значение силы трения покоя не обладает зависимостью от площади поверхности соприкосновения тел. Совершив такие же измерения в условиях равномерного движения бруска по поверхности доски, убеждаемся в том, что сила трения скольжения тоже не зависима от площади поверхности соприкосновения тел.

Исследование зависимости силы трения от силы давления

Сверху на первый брусок поставим еще один такой же.

Рисунок 2

Данным действием мы повысим величину силы, ортогональной поверхности соприкосновения тела и стола, то есть силу давления P¯. Если после этого мы снова измерим наибольшую силу трения покоя, то увидим, что она возросла в два раза. Добавив к конструкции еще один брусок, мы обнаруживаем, что максимальная сила трения покоя выросла троекратно. Основываясь на данных опытах, можно заключить, что максимальное значение модуля силы трения покоя прямо пропорционально величине силы давления. Взаимодействие тела и опоры провоцирует деформацию обоих.

Определение 1

Силу упругости N¯, появляющуюся как результат деформации опоры и оказывающую свое воздействие на объект, называют силой реакции опоры.

Исходя из третьего закона Ньютона, делаем вывод, что силы давления и реакции опоры эквивалентны по модулю и противоположны по направлению:

Рисунок 3

По этой причине вывод выше можно сформулировать следующим образом: модуль наибольшей силы трения покоя пропорционален силе реакции опоры.

Определение 2

Греческая буква μ играет роль коэффициента пропорциональности, так же носящего название коэффициента трения (покоя или скольжения).

Нужна помощь преподавателя?

Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Исходя из результатов опыта, можно с уверенностью заявить, что модуль силы трения скольжения
Fтр, ровно как и модуль максимальной силы трения покоя, пропорционален модулю силы реакции опоры. Максимальное значение силы трения покоя приблизительно равно силе трения скольжения, примерно равны также коэффициенты трения покоя и скольжения.

Безразмерный коэффициент пропорциональности μ обладает зависимостью:

От природы трущихся поверхностей.
От состояния трущихся поверхностей, в частности от их шероховатости.
В случае скольжения коэффициент трения является функцией скорости.

Примеры задач на определение коэффициента трения

Пример 1

Определите минимальную длину тормозного пути автомобиля, если тот начал торможение на горизонтальном участке шоссе на скорости движения 20 м/с. Коэффициент трения равен 0,5.

Дано: υ=20 м/с, μ=0,5.

Найти: Smin — ?

Решение

Тормозной путь автомобиля будет обладать наименьшим значением при условии максимального значения силы трения. Модуль максимального значения силы трения равняется: Fтрmax=μmg. Вектор силы Fтр в процессе торможения направлен против направления векторов скорости υ0 и перемещения S. При прямолинейном равноускоренном движении проекция перемещения Sx автомобиля на ось, параллельную вектору скорости υ0 автомобиля, равна: Sx=υ0xt+at22.

Переходя к модулям величин, получаем: S=υ0xt-at22.

Значение времени можно найти из условия: υ1=υ0-at=0, t=υ0a.

Тогда для модуля перемещения получаем: S=υ022a.

По той причине, что: a=Fтрmaxm=μmgm=μg, Smin=υ022μg≈40 м.

Ответ: Smin≈40 м.

Пример 2

Какую силу необходимо приложить к тепловозу массой 8 т в горизонтальном направлении, чтобы снизить его скорость на 0,3 м/с в течение 5 секунд? Коэффициент трения равен 0,05.

Дано: m=8000 кг, Δv=0,3 м/с, μ=0,05.

Найти: F — ?

Решение

Рисунок 4

Запишем уравнение движения тела:

ma=F+F¯тр.

Спроецируем на ось х силы и ускорение:

ma=F+Fтр.

Так как Fтр=μmg, а a=υ-υ0t=∆υt, выходит, что: F=m∆υt-μg=3440 Н

Ответ: F=3440 Н.

Ученики выполняли лабораторную работу, в которой исследовали зависимость коэффициента трения от различных поверхностей. Они выбрали соответствующие рабочие принадлежности — деревянный брусок, к одной стороне которого прикреплена металлическая пластинка, гири, деревянный стол и динамометр. Сначала ученики измерили динамометром вес бруска и гири. Затем они тащили брусок с гирями по горизонтальной поверхности стола и динамометром измеряли силу трения. Силу трения измеряли на двух разных поверхностях бруска. В задаче частично представлена таблица измерений, собранных учениками. Заполни её до конца и закончи выводы учеников. Чему равен общий вес бруска и гирь в обоих случаях? Чему равен коэффициент трения дерева по дереву? Чему равен коэффициент трения металла по дереву? Вес бруска равен 2,2 Н, а вес одной гири равен 1,3 Н. № Поверхность бруска 1. дерево; металл ; Число гирь на бруске дерево; 2 металл 3 Общий вес, Н дерево: ? металл: ? Сила трения, Н дерево: 0,7 металл: 2,3 Коэффициент трения дерево : ? металл : ? Общий вес округли до десятых. Значение коэффициента трения округли до сотых. Закончи вывод учеников. Вывод: коэффициент трения металла по дереву в ? раза больше, чем коэффициент трения дерева по дереву.

Укажите ваш логин и пароль, если вы уже зарегистрированы на tutoronline.ru

Неправильный логин или пароль.

Укажите электронный адрес и пароль.

Забыли пароль?

Войти

или войти с помощью

Ещё нет аккаунта? Зарегистрироваться

Пожалуйста, укажите электронный адрес или номер телефона, который вы использовали при регистрации. Вам будет отправлено письмо со ссылкой на форму изменения пароля или SMS сообщение с новым паролем.

Восстановить

Отмена

Сила трения. Олимпиадная подготовка, 9 класс

Будем искать силы натяжения стержней при скольжении, ускорения досок, вращать диски с грузиками на них…

Задача 1. На гладкой горизонтальной поверхности стола лежит доска массой , по которой скользит брусок массой . Чему равно ускорение доски при её движении вдоль стола, если , а коэффициент трения бруска о доску равен ? Ответ выразить в м/, округлив до целых. Ускорение свободного падения принять равным м/.

К задаче 1

Решение.

Так как по условию скольжение бруска по доске есть, то сила трения вышла на максимум, и по третьему закону Ньютона доска разгоняется силой

Из второго закона Ньютона для доски получаем, что

откуда с учётом , найдём, что ускорение доски равно

Ответ: 5 м/.

Задача 2. Брусок толкнули вверх по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом. Через с брусок остановился, а еще через с вернулся в исходную точку. Чему равен коэффициент трения? Ответ округлить до сотых.

Задача 2. Движение вверх.

Задача 2. Движение вниз.

Решение.

Из второго закона Ньютона получаем, что

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось , направленную вверх вдоль плоскости при движении груза вверх. Получим, что

где

Откуда проекция ускорения равна

При движении вниз направим ось таким же образом. Проекция ускорения равна

Перемещение выражается по формуле , поэтому

Подставляя выражения для и и решая уравнение, получаем коэффициент трения, равный

Ответ: 0,35.

Задача 3. Наибольшее значение силы трения покоя между вращающимся диском и расположенным на нём грузом массой кг равно Н. На некотором максимальном расстоянии от оси вращения груз будет удерживаться на диске, не скользя по нему, если диск станет вращаться с частотой об/с? Чему равна сила трения груза о диск в тот момент, когда груз находится от оси вращения на половине найденного расстояния? Ответ выразить в Н, округлив до сотых.

Решение.

На предельном расстоянии на тело действуют силы тяжести, реакции опоры и сила трения, сообщающие ему центростремительное ускорение. Из второго закона Ньютона в проекции на ось , направленную по радиусу к центру вращающегося диска, получаем, что

где , тогда

Таким образом, максимальное расстояние от оси вращения, на котором груз будет удерживаться на диске, выражается по формуле

Когда груз находится от оси вращения на половине найденного расстояния, центростремительное ускорение ему обеспечивает сила трения, равная

Ответ: 12,25 Н.

Задача 4. Неподвижный клин с углом при основании имеет гладкую нижнюю и шероховатую верхнюю части своей наклонной плоскости. На верхней части клина удерживают тонкий однородный жёсткий стержень массой кг, расположенный в плоскости рисунка. Коэффициент трения между стержнем и верхней частью клина равен . После того как стержень отпускают, он начинает поступательно скользить по клину. Найдите максимальное значение силы натяжения стержня в процессе его движения. Влиянием воздуха пренебречь. Ответ выразить в Н, округлив до целых. Ускорение свободного падения принять равным м/

К задаче 4

Решение.

Введём ось которая параллельна стержню и направлена вниз по клину. В тот момент, когда на гладкой поверхности клина оказывается часть стержня массой , где , на неё вдоль оси действует составляющая силы тяжести и сила натяжения со стороны верхней части стержня, направленная противоположно оси , и равная . Запишем уравнение движения нижней части стержня вдоль оси . Получим, что

где – ускорение любой точки стержня вдоль оси , так как стержень твёрдый и движется поступательно.

В рассматриваемый момент на верхнюю часть стержня вдоль оси наряду с составляющей силы тяжести со стороны клина действует направленная противоположно оси сила сухого трения скольжения , а со стороны нижней части стержня действует направленная вдоль оси сила натяжения . Уравнение движения этой части стержня в проекции на ось имеет вид

Решая совместно составленные уравнения, получаем

Видно, что сила натяжения стержня в сечении, которое находится на границе между гладкой и шероховатой частями клина, зависит от значения коэффициента .Она будет максимальной при , т.е. когда одна половина стержня окажется на гладкой нижней части клина, а другая половина – на его шероховатой верхней части. В таком случае

Ответ: 1 Н.

Задача 5. Тело равномерно скользит по наклонной плоскости с углом наклона . Определить коэффициент трения тела о плоскость. Ответ округлить до сотых.

Решение.

Так как тело скользит равномерно, векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю. Можно действующие на тело силы , , , изобразить в виде векторного треугольника. Из которого

Ответ: 0,84.

Сила трения – тест №2

Сила трения – тест №2
1. Чему равен модуль силы трения автомобиля массой 1 т при торможении на горизонтальной поверхности, если коэффициент трения об асфальт равен 0,3? Сопротивлением воздуха пренебречь. 1) 3000 Н 2) 1000 Н 3) 300 Н 4) 30 Н 5) 3 Н

2. Сани со стальными полозьями под действием силы в 20 Н, направленной под углом 60° к горизонту, перемещают по зимней дороге равномерно. Если коэффициент трения стали о дорогу 0,2, то масса саней равна 1) 5кг 2) 8 кг 3) 9кг 4) 10 кг 5) 6,7 кг

3. На горизонтальной поверхности находится тело массой 2кг и на него действует горизонтально направленная сила, величина которой 10Н. Под действием этой силы, тело перемещается по закону: S=7,5t+2,5t²(м). Определить коэффициент трения между телом и этой поверхностью 1) 0,4 2) 0,1 3) 0,01 4) 4 5) 0

4. На тело массой 40кг, действует сила величиной 40Н, направленная под углом 60° к горизонту. Под действием этой силы тело движется со скоростью так, как показано на рисунке. Определить величину силы трения.

1) 5Н 2) 20Н 3) 10Н 4) 40Н 5) 30Н

5. Тело может двигаться по горизонтальной поверхности под действием одинаковых по модулю сил, направления которых показаны на рисунке. Под действием какой из нижеприведенных сил, сила трения действующая на это тело будет максимальной?

1) F₁ 2) F₅ 3) F₃ 4) F₄ 5) F₂

6. Проекция скорости тела под действием внешней силы изменяется с течением времени так, как показано на рисунке. В какой или какие из нижеуказанных промежутков времени, сила трения будет равна внешней силе?

1) (t₁; t₂) 2) (t₃; t₄) 3) (0; t₁)4) (t₁; t₂) и (t₃; t₄) 5) (0; t₁) и (t₂; t₃)

7. На рисунке приведена зависимость силы трения от величины реакции опоры для трех тел двигающихся по трем различным горизонтальным поверхностям.. В каком из нижеприведенных соотношений находятся между собой коэффициенты трения скольжения?

1) 2) 3)
4) 5)

8. Какой из нижеприведенных графиков отражает зависимость коэффициента трения от величины силы трения?

1) 2) 3) 4) 5)

9. Какое из нижеприведенных утверждений справедливо?

1) Коэффициент трения скольжения зависит от площади соприкасающихся тел.
2) Коэффициент трения скольжения зависит от величины силы нормального давления.
3) Коэффициент трения скольжения зависит от величины силы трения.
4) Коэффициент трения скольжения зависит от массы тела.
5) Коэффициент трения скольжения зависит от рода соприкасающихся веществ.

13. Тело скользит равномерно по наклонной плоскости с углом наклона φ. Чему равен коэффициент трения?

1) sin φ; 2) cos φ; 3) tg φ, 4) ctg φ, 5) среди предложенных ответов нет правильного

14. С ледяной горы высотой 1 м и основанием 3,873 м съезжают санки, которые останавливаются, пройдя горизонтальный путь 96,13 м. Найти коэффициент трения, считая его одинаковым на всем пути, и коэффициент полезного действия наклонной плоскости

1) 0,01; 96% 2) 0,01; 90% 3) 0,025; 96% 4) 0,03; 96% 5) 0,015; 90%.

10. Тело, постоянной массы двигается по горизонтальной поверхности. Какой из нижеприведенных графиков отражает зависимость силы трения от коэффициента трения скольжения?

1) 2) 3) 4) 5)

11. На рисунке представлен график тормозного пути от величины начальной скорости. Определить коэффициент трения скольжения.

1) Недостаточно информации для ответа
2) 0,1 3) 0,01 4) 0,2 5) 0,02

12. Тело соскальзывает без начальной скорости с наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту 30°, длина наклонной плоскости 2 м. Коэффициент трения о плоскость 0,3. Каково ускорение тела? Сколько времени длится соскальзывание?

1) 1,2 м/с²; 6,5с; 2)2,4 м/с²; 1,3с; 3) 3,6м/с²; 1с; 4) 2,4 м/с²; 2с; 5) 1,2 м/с²; 3,5с.

15. Тело соскальзывает с наклонной плоскости высотой 2 м и углом наклона 45°. Определите коэффициент трения между телом и плоскостью, если у основания скорость тела 6 м/с. Чему равен КПД наклонной плоскости?

1) 0,012; 98%; 2) 0,082; 82%; 3) 0,05; 89%; 4) 0,082; 92%; 5) 0,012; 95%.

16. После спуска с горы сани начинают движение по горизонтальной поверхности со скоростью 10м/с, коэффициент трения между дорогой и полозьями 0,1. Какой путь пройдут сани за 15с? Ускорение свободного падения принять 10 м/с².

1) 37,5м 2) 50м 3) 100м 4) 150м 5) 75м

17. На горизонтальном круге, вращающемся с частотой 60 об/мин, на расстоянии 5,1 см от оси вращения помещен предмет. Чтобы предмет не соскальзывал с круга, коэффициент трения должен быть равен 1) 0,05 2) 0,1 3) 0,15 4) 0,2 5) 0,12

18. Шайба, скользящая со скоростью 10 м/с останавливается через 20 с. Коэффициент трения шайбы о поверхность льда 1) 0,2 2) 0,1 3) 0,05 4) 0,02 5) 0,01
19. Шайба, скользящая со скоростью 15 м/с по льду с коэффициентом трения 0,1, остановится через время 1) 2 с 2) 5 с 3) 10 с 4) 15 с 5) 20 с

20. Шайба, скользящая со скоростью 20 м/с по льду с коэффициентом трения 0,2, остановится, пройдя путь 1) 37,5 м 2) 50 м 3) 100 м 4) 150 м 5) 75 м

21. Шайба, скользящая по льду с коэффициентом трения 0,01, остановилась, пройдя путь 80 м. Начальная скорость шайбы 1) 4 м/с 2) 5 м/с 3) 10 м/с 4) 15 м/с 5) 7,5 м/с

22. На тело массой 10 кг, лежащее на горизонтальной площадке с коэффициентом трения 0,5, действует горизонтальная сила 40 Н. Чему равна сила трения?

1) 100 Н 2) 80 Н 3) 50 Н 4) 40 Н 5) 20 Н

23. На тело массой 10 кг, лежащее на горизонтальной площадке с коэффициентом трения 0,5, действует сила 40 Н под углом 60°к горизонтали. Чему равна сила трения?

1) 100 Н 2) 80 Н 3) 50 Н 4) 40 Н 5) 20 Н

24. Автомобиль может двигаться по закруглению дороги радиусом 9 м с коэффициентом трения 0,4 с максимальной скоростью 1) 4 м/с 2) 5 м/с 3) 6 м/с 4) 10 м/с 5) 7,5 м/с

25. Самолёт на скорости 151,2 км/ч садится на палубу авианосца длиной 400 м с коэффициентом трения 0,2. С какой скоростью должен двигаться корабль?
1) 4 м/с 2) 3 м/с 3) 2 м/с 4) 1 м/с 5) 0,5 м/с

Как посчитать коэффициент трения. Как определить коэффициент трения скольжения? Расчет трения покоя, скольжения и качения

Трение является тем физическим процессом, без которого не могло бы существовать само движение в нашем мире. В физике для вычисления абсолютного значения силы трения необходимо знать специальный коэффициент для рассматриваемых трущихся поверхностей. На этот вопрос ответит данная статья.

Трение в физике

Прежде чем отвечать на вопрос, как коэффициент трения находить, необходимо рассмотреть, что такое трение и какой силой оно характеризуется.

В физике выделяют три вида этого процесса, что протекает между твердыми объектами. Это скольжения и качения. Трение покоя возникает всегда, когда внешняя сила пытается сдвинуть с места объект. Скольжения трение, судя по названию, возникает при скольжении одной поверхности по другой. Наконец, качения трения появляется, когда круглый объект (колесо, шарик) катится по некоторой поверхности.

Объединяет все виды тот факт, что они препятствуют любому движению и точка приложения их сил находится в области контакта поверхностей двух объектов. Также все эти виды переводят механическую энергию в тепло.

Причинами сил трения скольжения и покоя являются шероховатости микроскопического масштаба на поверхностях, которые трутся. Кроме того, эти виды обусловлены диполь-дипольным и другими видами взаимодействий между атомами и молекулами, которые образуют трущиеся тела.

Причина качения трения связана с гистерезисом упругой деформации, которая появляется в точке контакта катящегося объекта и поверхности.

Сила трения и коэффициент трения

Все три вида сил твердого трения описываются выражениями, имеющими одну и ту же форму. Приведем ее:

Здесь N — сила, действующая перпендикулярно поверхности на тело. Она называется реакцией опоры. Величина µ t — называется коэффициентом соответствующего вида трения.

Коэффициенты для трения скольжения и покоя являются величинами безразмерными. Это можно понять, если посмотреть на равенство силы трения и трения коэффициента. Левая часть равенства выражается в ньютонах, правая часть также выражается в ньютонах, поскольку величина N — это сила.

Что касается качения трения, то коэффициент для него тоже будет величиной безразмерной, однако он определяется в виде отношения линейной характеристики упругой деформации к радиусу катящегося объекта.

Следует сказать, что типичными значениями коэффициентов трения скольжения и покоя являются десятые доли единицы. Для этот коэффициент соответствует сотым и тысячным долям единицы.

Как находить коэффициент трения?

Коэффициент µ t зависит от ряда факторов, которые сложно учесть математически. Перечислим некоторые из них:

материал трущихся поверхностей;
качество обработки поверхности;
наличие на ней грязи, воды и так далее;
температуры поверхностей.

Поэтому формулы для µ t не существует, и его приходится измерять экспериментально. Чтобы понять, как коэффициент трения находить, следует его выразить из формулы для F t . Имеем:

Получается, что для знания µ t необходимо найти трения силу и реакцию опоры.

Соответствующий эксперимент выполняют следующим образом:

Берут тело и плоскость, например, изготовленные из дерева.
Цепляют динамометр к телу и равномерно перемещают его по поверхности.

При этом динамометр показывает некоторую силу, которая равна F t . равна весу тела на горизонтальной поверхности.

Описанный способ позволяет понять, чему равен коэффициент трения покоя и скольжения. Аналогичным образом можно экспериментально определить µ t качения.

Другой экспериментальный метод определения µ t приводится в форме задачи в следующем пункте.

Задача на вычисление µt

Деревянный брус находится на стеклянной поверхности. Наклоняя плавно поверхность, установили, что скольжение бруса начинается при угле наклона 15 o . Чему равен коэффициент трения покоя для пары дерево-стекло?

Когда брус находился на наклонной плоскости при 15 o , то покоя сила трения для него имела максимальное значение. Она равна:

Сила N определяется по формуле:

Применяя формулу для µ t , получаем:

µ t = F t /N = m*g*sin(α)/(m*g*cos(α)) = tg(α).

Подставляя угол α, приходим к ответу: µ t = 0,27.

Научно-практическая конференция

Коэффициент трения и м етоды его расчета

Пенза 2010 г.

I глава. Теоретическая часть

1. Виды трения, коэффициент трения

II глава. Практическая часть

Расчет трения покоя, скольжения, и качения

Расчет коэффициента трения покоя

Список литературы

I глава. Теоретическая часть

1. Виды трения, коэффициент трения

С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем. Но несмотря на ту большую роль, которую играет трение в нашей жизни, до сих пор не создана достаточно полная картина возникновения трения. Это связано даже не с тем, что трение имеет сложную природу, а скорее с тем, что опыты с трением очень чувствительны к обработке поверхности и поэтому трудно воспроизводимы.

Существует внешнее и внутреннее трение (иначе называемое вязкостью ). Внешним называют такой вид трения, при котором в местах соприкосновения твердых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленные по касательной к их поверхностям.

Внутренним трением (вязкостью) называется вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении. слоев жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению.

Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение ) и кинематическое трение . Трение покоя возникает между неподвижными твердыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места. Кинематическое трение существует между взаимно соприкасающимися движущимися твердыми телами. Кинематическое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения .

В жизни человека силы трения играют важную роль. В одних случаях он их использует, а в других борется с ними. Силы трения имеют электромагнитную природу.

Если тело скользит по какой-либо поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения.

Где N — сила реакции опоры, a μ — коэффициент трения скольжения. Коэффициент μ зависит от материала и качества обработки соприкасающихся поверхностей и не зависит от веса тела. Коэффициент трения определяется опытным путем.

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно движению тела. При изменении направления скорости изменяется и направление силы трения.

Сила трения начинает действовать на тело, когда его пытаются сдвинуть с места. Если внешняя сила F меньше произведения μN, то тело не будет сдвигаться — началу движения, как принято говорить, мешает сила трения покоя . Тело начнет движение только тогда, когда внешняя сила F превысит максимальное значение, которое может иметь сила трения покоя

Трение покоя – сила трения, препятствующая возникновению движению одного тела по поверхности другого.

II глава. Практическая часть

1. Расчет трения покоя, скольжения и качения

Основываясь на вышесказанное, я, опытном путем, находил силу трения покоя, скольжения и качения. Для этого я использовал несколько пар тел, в результате взаимодействия которых будет возникать сила трения, и прибор для измерения силы – динамометр.

Вот следующие пары тел:

деревянный брусок в виде прямоугольного параллепипеда определенной массы и лакированный деревянный стол.

деревянный брусок в виде прямоугольного параллепипеда с меньшей чем первый массой и лакированный деревянный стол.

деревянный брусок в виде цилиндра определенной массы и лакированный деревянный стол.

деревянный брусок в виде цилиндра с меньшей чем первый массой и лакированный деревянный стол.

После того как были проведены опыты – можно было сделать следующий вывод –

Сила трения покоя, скольжения и качения определяется опытном путем.

Трение покоя:

Для 1) Fп=0.6 Н, 2) Fп=0.4 Н, 3) Fп=0.2 Н, 4) Fп=0.15 Н

Трение скольжение:

Для 1) Fс=0.52 Н, 2) Fс=0.33 Н, 3) Fс=0.15 Н, 4) Fс=0.11 Н

Трение качение:

Для 3) Fк=0.14 Н, 4) Fк=0.08 Н

Тем самым я определил опытным путем все три вида внешнего трения и получил что

Fп> Fс > Fк для одного и того же тела.

2. Расчет коэффициента трения покоя

Но в большей степени интересна не сила трения, а коэффициент трения. Как его вычислить и определить? И я нашел только два способа определения силы трения.

Первый способ: очень простой. Зная формулу и определив опытным путем и N, можно определить коэффициент трения покоя, скольжения и качения.

1) N  0,81 Н, 2) N  0,56 Н, 3) N  2,3 Н, 4) N  1,75

Коэффициент трения покоя:

= 0,74; 2)  = 0,71; 3)  = 0,087; 4)  = 0,084;

Коэффициент трения скольжения:

= 0,64; 2)  = 0,59; 3)  = 0,063; 4)  = 0,063

Коэффициент трения качения:

3)  = 0,06; 4)  = 0,055;

Сверяясь с табличными данными я подтвердил верность своих значений.

Но также очень интересен второй способ нахождения коэффициента трения.

Но этот способ хорошо определяет коэффициент трения покоя, а для вычисления коэффициента трения скольжения и качения возникают ряд затруднений.

Описание: Тело находится с другим телом в покое. Затем конец второго тела на котором лежит первое тело начинают поднимать до тех пор пока первое тело не сдвинется с места.

 = sin  /cos  =tg  =BC/AC

На основе второго способа мной были вычислены некоторое число коэффициентов трения покоя.

Дерево по дереву:

АВ = 23,5 см; ВС = 13,5 см.

П = BC/AC = 13,5/23,5 = 0,57

2. Пенопласт по дереву:

АВ = 18,5 см; ВС = 21 см.

П = BC/AC = 21/18,5 = 1,1

3. Стекло по дереву:

АВ = 24,3 см; ВС = 11 см.

П = BC/AC = 11/24,3 = 0,45

4. Алюминий по дереву:

АВ = 25,3 см; ВС = 10,5 см.

П = BC/AC = 10,5/25,3 = 0,41

5. Сталь по дереву:

АВ = 24,6 см; ВС = 11,3 см.

П = BC/AC = 11,3/24,6 = 0,46

6. Орг. Стекло по дереву:

АВ = 25,1 см; ВС = 10,5 см.

П = BC/AC = 10,5/25,1 = 0,42

7. Графит по дереву:

АВ = 23 см; ВС = 14,4 см.

П = BC/AC = 14,4/23 = 0,63

8. Алюминий по картону:

АВ = 36,6 см; ВС = 17,5 см.

П = BC/AC = 17,5/36,6 = 0,48

9. Железо по пластмассе:

АВ = 27,1 см; ВС = 11,5 см.

П = BC/AC = 11,5/27,1 = 0,43

10. Орг. Стекло по пластику:

АВ = 26,4 см; ВС = 18,5 см.

П = BC/AC = 18,5/26,4 = 0,7

На основе своих расчетов и проведенных экспериментах я сделал вывод что  П >  C >  К , что неоспоримо соответствовало теоретической базе взятой из литературы. Результаты моих вычислений не вышли за рамки табличных данных, а даже дополнили их, в результате чего я расширил табличные значения коэффициентов трений различных материалов.

Литература

1. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

Фролов, К. В. (ред.): Современная трибология: Итоги и перспективы . Изд-во ЛКИ, 2008 г.

Елькин В.И.“Необычные учебные материалы по физике”. “Физика в школе” библиотека журнала, №16, 2000.

Мудрость тысячелетий. Энциклопедия. Москва, Олма – пресс, 2006.

Коэффициент трения — это основная характеристика трения как явления. Он определяется видом и состоянием поверхностей трущихся тел.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Коэффициентом трения называют коэффициент пропорциональности, связывающий силу трения () и силу нормального давления (N) тела на опору. Чаще всего коэффициент трения обозначают буквой . И так, коэффициент трения входит в закон Кулона — Амонтона:

Данный коэффициент трения не зависит от площадей, соприкасающихся поверхностей.

В данном случае речь идет о коэффициенте трения скольжения, который зависит от совокупных свойств трущихся поверхностей и является безразмерной величиной. Коэффициент трения зависит от: качества обработки поверхностей, трущихся тел, присутствия на них грязи, скорости движения тел друг относительно друга и т.д. Коэффициент трения определяют эмпирически (опытным путем).

Коэффициент трения, который соответствует максимальной силе трения покоя в большинстве случаев больше, чем коэффициент трения движения.

Для большего числа пар материалов величина коэффициента трения не больше единицы и лежит в пределах

Угол трения

Иногда вместо коэффициента трения применяют угол трения (), который связан с коэффициентом соотношением:

Так, угол трения соответствует минимальному углу наклона плоскости по отношению к горизонту, при котором тело, лежащее на этой плоскости, начнет скользить вниз под воздействием силы тяжести. При этом выполняется равенство:

Истинный коэффициент трения

Закон трения, который учитывает влияние сил притяжения между молекулами, трущихся поверхностей записываю следующим образом:

где — называют истинным коэффициентом трения, — добавочное давление, которое вызывается силами межмолекулярного притяжения, S — общая площадь непосредственного контакта трущихся тел.

Коэффициент трения качения

Коэффициент трения качения (k) можно определить как отношение момента силы трения качения () к силе с которой тело прижимается к опоре (N):

Отметим, что коэффициент трения качения обозначают чаще буквой . Этот коэффициент, в отличие от выше перечисленных коэффициентов трения, имеет размерность длины. То есть в системе СИ он измеряется в метрах.

Коэффициент трения качения много меньше, чем коэффициент трения скольжения.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Веревка лежит частично на столе, часть ее свешивается со стола. Если треть длины веревки свесится со стола, то она начинает скользить. Каков коэффициент трения веревки о стол?

Решение

Веревка скользит со стола под действием силы тяжести. Обозначим силу тяжести, которая действует на единицу длины веревки как . В таком случае в момент начала скольжения сила тяжести, которая действует на свешивающуюся часть веревки, равна:

До начала скольжения эта сила уравновешивается силой трения, которая действует на часть веревки, которая лежит на столе:

Так как силы уравновешиваются, то можно записать ():

Ответ

ПРИМЕР 2

Задание	Каков коэффициент трения тела о плоскость (), если зависимость пути, которое оно проходит задано уравнением: где Плоскость составляет угол с горизонтом.
Решение	Запишем второй закон Ньютона для сил, приложенных к движущемуся телу:

Если брусок тянут с помощью динамометра с постоянной скоростью, то динамометр показывает модуль силы трения скольжения (F тр). Здесь сила упругости пружины динамометра уравновешивает силу трения скольжения.

С другой стороны, сила трения скольжения зависит от силы нормальной реакции опоры (N), которая возникает в следствие действия веса тела. Чем вес больше, тем больше сила нормальной реакции. И чем больше сила нормальной реакции, тем больше сила трения . Между этими силами существует прямая пропорциональная зависимость, которую можно выразить формулой:

Здесь μ – это коэффициент трения . Он показывает, как именно сила трения скольжения зависит от силы нормальной реакции (или, можно сказать, от веса тела), какую долю от нее составляет. Коэффициент трения — безразмерная величина. Для разных пар поверхностей μ имеет разное значение.

Так, например, деревянные предметы трутся друг о друга с коэффициентом от 0,2 до 0,5 (в зависимости от вида деревянных поверхностей). Это значит, что если сила нормальной реакции опоры 1 Н, то при движении сила трения скольжения может составить значение, лежащее в промежутке от 0,2 Н до 0,5 Н.

Из формулы F тр = μN следует, что зная силы трения и нормальной реакции, можно определить коэффициент трения для любых поверхностей:

Сила нормальной реакции опоры зависит от веса тела. Она равна ему по модулю, но противоположна по направлению. Вес тела (P) можно вычислить, зная массу тела. Таким образом, если не учитывать векторность величин, можно записать, что N = P = mg. Тогда коэффициент трения находится по формуле:

μ = F тр / (mg)

Например, если известно, что сила трения тела массой 5 кг, движущегося по поверхности, равна 12 Н, то можно найти коэффициент трения: μ = 12 Н / (5 кг ∙ 9,8 Н/кг) = 12 Н / 49 Н ≈ 0,245.

Скольжения: Fтр = мN, где м – коэффициент трения скольжения, N – сила реакции опоры, Н. Для тела, скользящего по горизонтальной плоскости, N = G = mg, где G — вес тела, Н; m – масса тела, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2. Значения безразмерного коэффициента м для данной пары материалов даны в справочной . Зная массу тела и пару материалов. скользящих друг относительно друга, найдите силу трения.

Случай 2. Рассмотрите тело, скользящее по горизонтальной поверхности и двигающееся равноускоренно. На него действуют четыре силы: сила, приводящее тело в движение, сила тяжести, сила реакции опоры, сила трения скольжения. Так как поверхность горизонтальная, сила реакции опоры и сила тяжести направлены вдоль одной прямой и уравновешивают друг друга. Перемещение описывает уравнение: Fдв — Fтр = ma; где Fдв – модуль силы, приводящей тело в движение, Н; Fтр – модуль силы трения, Н; m – масса тела, кг; a – ускорение, м/с2. Зная значения массы, ускорения тела и силы, воздействующей на него, найдите силу трения. Если эти значения не заданы прямо, посмотрите, есть ли в условии данные, из которых можно найти эти величины.

Пример задачи 1: на брусок массой 5 кг, лежащий на поверхности, воздействуют силой 10 Н.2 = 0,8 м/с2. Теперь найдите силу трения: Fтр = ma = 0,8*1 = 0,8 Н.

Случай 4. На тело, самопроизвольно скользящее по наклонной плоскости, действуют три силы: сила тяжести (G), сила реакции опоры (N) и сила трения (Fтр). Сила тяжести может быть записана в таком виде: G = mg, Н, где m – масса тела, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2. Поскольку эти силы направлены не вдоль одной прямой, запишите уравнение движения в векторном виде.

Сложив по правилу параллелограмма силы N и mg, вы получите результирующую силу F’. Из рисунка можно сделать выводы: N = mg*cosα; F’ = mg*sinα. Где α – угол наклона плоскости. Силу трения можно записать формулой: Fтр = м*N = м*mg*cosα. Уравнение для движения принимает вид: F’-Fтр = ma. Или: Fтр = mg*sinα-ma.

Случай 6. Тело двигается по наклонной поверхности равномерно. Значит, по второму закону Ньютона система находится в равновесии. Если скольжение самопроизвольное, движение тела подчиняется уравнению: mg*sinα = Fтр.

Если же к телу приложена дополнительная сила (F), препятствующая равноускоренному перемещению, выражение для движения имеет вид: mg*sinα–Fтр-F = 0. Отсюда найдите силу трения: Fтр = mg*sinα-F.

Найти коэффициент трения если. Как определить коэффициент трения скольжения? Задача на вычисление µt

Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения скольжения»

Цель работы: найти коэффициент трения древесного бруска, скользящего по древесной линейке, используя формулу F тр = = μР. При помощи динамометра определяют силу, с которой необходимо тянуть брусок с грузами по горизонтальной поверхности так, чтоб он двигался умеренно. Эта сила равна по модулю силе трения F тp , действующей на брусок. При помощи такого же динамометра можно отыскать вес бруска с грузом. Этот вес по модулю равен силе обычного давления N бруска на поверхность, по которой он скользит. Определив таким макаром значения силы трения при разных значениях силы обычного давления, нужно выстроить график зависимости F тр от Р и найти среднее значение коэффициента трения (см. работу № 2).

Коэффициент трения — Физика в опытах и экспериментах

Главным измерительным устройством в этой работе является динамометр. Динамометр имеет погрешность Δ д =0,05 Н. Она и равна погрешности измерения, если указатель совпадает со штрихом шкалы. Если же указатель в процессе измерения не совпадает со штрихом шкалы (либо колеблется), то погрешность измерения силы равна ΔF = = 0,1 Н.

Средства измерения: динамометр.

Материалы: 1) древесный брусок; 2) древесная линейка; 3) набор грузов.

Порядок выполнения работы.

1. Положите брусок на горизонтально расположенную древесную линейку. На брусок поставьте груз.

2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более умеренно тяните его вдоль линейки. Замерьте при всем этом показание динамометра.

3. Взвесьте брусок и груз.

4. К первому грузу добавьте 2-ой, 3-ий грузы, всякий раз взвешивая брусок и грузы и измеряя силу трения.

По результатам измерений заполните таблицу:

5. По результатам измерений постройте график зависимости силы трения от силы давления и, пользуясь им, обусловьте среднее значение коэффициента трения μ ср (см. работу № 2).

6. Высчитайте наивысшую относительную погрешность измерения коэффициента трения. Потому что.

(см. формулу (1) работы № 2).

Из формулы (1) следует, что с большей погрешностью измерен коэффициент трения в опыте с одним грузом (потому что в данном случае знаменатели имеют меньшее значение) .

7. Найдите абсолютную погрешность.

и запишите ответ в виде:

Требуется найти коэффициент трения скольжения древесного бруска, скользящего по древесной линейке.

Сила трения скольжения.

где N — реакция опоры; μ — ко.

эффициент трения скольжения, откуда μ=F тр /N;

Сила трения по модулю равна силе, направленной параллельно поверхности скольжения, которая требуется для равномерного перемещения бруска с грузом. Реакция опоры по модулю равна весу бруска с грузом. Измерения обоих сил проводятся с помощью школьного динамометра. При перемещении бруска по линейке принципиально достигнуть равномерного его движения, чтоб показания динамометра оставались неизменными и их можно было поточнее найти.

Вес бруска с грузом Р, Н.

Рассчитаем относительную погрешность:

Видно, что большая относительная погрешность будет в опыте с минимальным грузом, т.к. знаменатель меньше.

Рассчитаем абсолютную погрешность.

Приобретенный в итоге опытов коэффициент трения скольжения можно записать как: μ = 0,35 ± 0,05.

Выделите её мышкой и нажмите CTRL ENTER.

Огромное спасибо всем, кто помогает делать веб-сайт лучше! =)

Тезисы

Как отыскать силу трения скольжения f трения формула. Формула силы трения. Она существует всегда, потому что полностью гладких тел не бывает. Отыскать силу трения. Как найти коэффициент трения Коэффициент трения. Находим силу трения. Формула силы трения. Детали автомобилей без смазки Перед тем как найти силу трения , коэффициента трения. Сила трения. Силы трения, как и в почти всех случаях приближенно силу трения скольжения можно. КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ — это Что такое КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ? Если обозначить вес предмета как N, а коэффициент ТРЕНИЯ m, покоя определяет силу. Коэффициент трения Эту силу нужно преодолеть различной толщины — как. Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения. ГДЗ к Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения как можно силу трения. Ответы | Лаб. Определение коэффициента трения Как при помощи линейки, силу тяжести в направлениях. Не будь трения — вроде бы мы С учетом коэффициента трения Вычисляем нормальную силу f.

(Занятие каникулярной школы для учащихся 8–9 кл.)

Активизация мыслительной деятельности учащихся.
Формирование обобщенного умения проводить физические измерения.
Формирование обобщенного умения проводить экспериментальную проверку физических закономерностей.
Формирование умения систематизировать полученные результаты в виде таблицы, умение делать вывод на основе эксперимента.

Организация проведения практикума: Все учащиеся принимающие участие в работе практикума делятся на группы. Каждая группа учащихся получает задание с кратким описанием работы.

По окончании выполнения работы учащимся необходимо составить отчет. Отчет состоит из таблицы, вычисления искомой величины и ее погрешности, вывода по работе.

Ход работы

I. Вступительное слово учителя:

Если положить на горизонтальную поверхность брусок и подействовать на него с достаточной силой в горизонтальном направлении, то брусок станет двигаться. Нетрудно убедиться, что в этом случае на брусок действуют четыре силы: в вертикальном направлении – сила тяжести P и сила реакции опоры Q, равные по модулю противоположные по направлению; в горизонтальном направлении – сила тяги F и противоположная по направлению сила трения F mp .

Чтобы брусок двигался равномерно и прямолинейно, нужно, чтобы модуль силы тяги был равен модулю силы трения.

На этом основан метод измерения силы трения. Следует приложить к бруску силу тяги, которая будет поддерживать равномерное прямолинейное движение этого тела. По этой силе тяги определяют модуль силы трения.

II. Практикум.

Задание группе I.

Определите коэффициент трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности стола.

Оборудование: трибометр, деревянная линейка, деревянный бруска с тремя отверстиями; динамометр; набор грузов по механике.

Порядок выполнения работы.

Вычислите цену деления шкалы динамометра.
Измерьте вес бруска при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в таблицу.
Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра.
Результат измерения запишите в таблицу.
Нагружая брусок одним, двумя и тремя грузами, измерьте в каждом случае силу трения. Данные занесите в таблицу.
Вычислите коэффициент трения скольжения
Определите инструментальную погрешность коэффициента трения.
Сделайте вывод.

Легко убедиться, что в случае движения тела по горизонтальной поверхности сила нормального давления равна силе тяжести, действующей на это тело: N = P . Это позволяет вычислить коэффициент трения:

Цена деления шкалы динамометра, ц.д = 0,1 Н.

1. Определили вес бруска и груза с помощью динамометра, записали в таблицу.

2. Двигая брусок равномерно по деревянной линейке, определили силу тяги, которая равна силе трения. Записали ее значение в таблицу.

3. Определили коэффициент трения для каждого измерения силы трения, занесли их в таблицу.

4. Определили погрешность измерения для каждого значения коэффициента силы трения.

1. Коэффициент трения равен 0,2.
2. Инструментальная погрешность измерения равна 0,06.
3. Коэффициент трения скольжения при взаимном движении тела по поверхности стола является величиной постоянной не зависящей от силы нормального давления.

2. Сравните коэффициент трения покоя, скольжения и качения. Сделайте вывод.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, грузы с двумя крючками – 2 шт., карандаши круглые – 2 шт.

Порядок выполнения работы.

2. Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в тетрадь.

3. Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу. Для этого положите брусок на стол, а на брусок два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение. Запишите показания динамометра, соответствующее началу движения бруска.

4. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.

5. Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок с двумя грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.

6. Сделайте вывод о том, какая сила больше:
а) вес тела или максимальная сила трения покоя?
б) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения?
в) сила трения скольжения или сила трения качения?

7. Сравните коэффициент трения покоя, трения скольжения и трения качения.

а) Вес тела больше чем максимальная сила трения покоя.

б) Максимальная сила трения покоя больше чем сила трения скольжения.

в) Сила трения скольжения больше чем сила трения качения.

г) При неизменном весе тела, наименьшее значение коэффициент трения имеет при качении тела, а наибольшее в случае покоя.

3. Определите коэффициент трения скольжения при движении бруска вдоль поверхности резины, нешлифованной деревянной рейки, наждачной бумаги.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, грузы с двумя крючками – 2 шт., отрез линолеума, деревянная нешлифованная рейка, наждачная бумага.

Порядок выполнения работы.

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.
2. Измерьте вес бруска при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в таблицу.
3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по поверхности резины, деревянной нешлифованной линейки и по поверхности наждачной бумаги. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения запишите в таблицу.
4. Вычислите коэффициент трения скольжения.
5. Сделайте вывод.

Цена деления шкалы динамометра, ц.д = 0,1 Н.

1. Сила трения:

а) зависит от рода трущихся поверхностей.
б) зависит от шероховатости трущихся поверхностей.
в) чем больше шероховатости поверхности, тем коэффициент трения больше.

2. Способы увеличения или уменьшения силы трения скольжения:

Увеличить: увеличить шероховатость трущихся поверхностей, насыпать между трущихся поверхностей частицы (стружку, опилки, песок).

Уменьшить: шлифовка, полировка трущихся поверхностей, нанесение смазки.

Задание группе II.

Измерение коэффициент трения скольжения, используя наклонную плоскость

Оборудование : линейка деревянная от трибометра, брусок деревянный, линейка измерительная, штатив.

Порядок выполнения работы .

1. Используя штатив, закрепите линейку под углом к столу.
2. Положите брусок на закрепленную под углом деревянную линейку.
3. Меняя угол наклона линейки, найдите такой максимальный угол, при котором брусок еще покоится.
4. Измерьте длину основания линейки и высоту подъема линейки.
5. Рассчитайте значение коэффициента трения скольжения дерева о дерево по формуле:

6. Рассчитайте погрешность измерения.
7. Вывод.

Экспериментальные данные.

Измерили высоту подъема и длину основания линейки.

1. Коэффициент трения равен 0,3.
2. Погрешность измерения равна 0,0016.

2. Измерение коэффициента трения скольжения, через опрокидывание бруска

Оборудование: брусок деревянный, линейка деревянная от трибометра, нить, линейка ученическая.

Порядок выполнения работы.

Теоретическое обоснование: Брусок с привязанной к длинной грани нитью поставьте торцом на горизонтальную поверхность стола и тяните за нить. Если нить закреплена невысоко над поверхностью стола, то брусок будет скользить. При определенной высоте h точки А крепления нити сила натяжения нити F опрокидывает брусок.

Условия равновесия для этого случая относительно точки – угла опрокидывания:

Fh – mga/2 = 0;

Согласно II закону Ньютона: F – Fтр = 0;

Обработка результатов.

4. Сделайте вывод.

Экспериментальный расчет.

a = 45 ± 1 мм, h = 80 ± 1 мм.

1. Коэффициент трения равен 0,28.
2. Инструментальная погрешность измерения равна 0,0098.

3. Измерение коэффициента трения скольжения с помощью карандаша.

Оборудование: карандаш, линейка деревянная от трибометра, линейка ученическая.

Порядок выполнения работы.

Теоретическое обоснование: Поставьте карандаш на стол вертикально, нажмите на него, наклоните и наблюдайте характер его падения. При небольших углах наклона к вертикали карандаш не проскальзывает относительно поверхности стола при любой величине силы, прижимающей его к столу. Проскальзывание начинается с некоторого критического угла, зависящего от силы трения.

Записываем второй закон Ньютона в проекциях на координатные оси при угле наклона, равном критическому. (Силой тяжести mg, действующей на карандаш, по сравнению с большой силой F пренебрегаем).

Обработка результатов:

1. Рассчитайте по формуле значение коэффициента трения скольжения дерева о дерево.
2. Определите погрешность измерений.
3. Запишите полученный ответ с учетом допущенных погрешностей измерений.
4. Сделайте вывод.

Экспериментальный расчет.

1. Обработка результатов

α = 30 0 ,

µ= tgα = sina /cosa

1. Коэффициент трения равен 0,58.

III. Подведение итогов практикума:

Сила трения скольжения зависит:

а) От рода трущихся поверхностей.
б) От шероховатости трущихся поверхностей.
в) Прямо пропорционально от силы давления.
г) Коэффициент трения скольжения при взаимном движении тела по поверхности является величиной постоянной не зависящей от силы нормального давления.
д) Чем больше шероховатости поверхности, тем коэффициент трения больше.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Данный коэффициент трения не зависит от площадей, соприкасающихся поверхностей.

Для большего числа пар материалов величина коэффициента трения не больше единицы и лежит в пределах

Угол трения

Иногда вместо коэффициента трения применяют угол трения (), который связан с коэффициентом соотношением:

Истинный коэффициент трения

Коэффициент трения качения

Коэффициент трения качения много меньше, чем коэффициент трения скольжения.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Решение

Так как силы уравновешиваются, то можно записать ():

Ответ

ПРИМЕР 2

Задание	Каков коэффициент трения тела о плоскость (), если зависимость пути, которое оно проходит задано уравнением: где Плоскость составляет угол с горизонтом.
Решение	Запишем второй закон Ньютона для сил, приложенных к движущемуся телу:

Трение — явление, с которым мы сталкиваемся в обыденной жизни постоянно. Определить, трение вредно или полезно, невозможно. Сделать даже шаг на скользком льду представляется тяжелым занятием, на шероховатой поверхности асфальта прогулка доставляет удовольствие. Детали автомобилей без смазки изнашиваются значительно быстрее.

Изучение трения, знание его основных свойств позволяет человеку использовать его.

Сила трения в физике

Сила, возникающая при движении или попытке движения одного тела по поверхности другого, направленная против направления движения, приложенная к движущимся телам, названа силой трения. Модуль силы трения, формула которой зависит от многих параметров, меняется в зависимости от вида сопротивления.

Отличают следующие виды трения:

Скольжения;

Качения.

Любая попытка сдвинуть с места тяжелый предмет (шкаф, камень) приводит к напряжению При этом в движение предмет привести получается не всегда. Мешает покоя.

Состояние покоя

Расчетная трения покоя не позволяет определить ее достаточно точно. В силу действия третьего закона Ньютона величина силы сопротивления покоя зависит от приложенного усилия.

При возрастании усилия растет и сила трения.

Не позволяет вбитым в дерево гвоздям выпадать; пуговицы, пришитые нитками, прочно удерживаются на своем месте. Интересно, что шагать человеку позволяет именно сопротивление покоя. Причем направлено оно по ходу движения человека, что противоречит общему положению вещей.

Явление скольжения

При возрастании внешней силы, движущей тело, до значения наибольшей силы трения покоя оно приходит в движение. Сила трения скольжения рассматривается в процессе скольжения одного тела по поверхности другого. Ее значение зависит от свойств взаимодействующих поверхностей и силы вертикального действия на поверхность.

Расчетная формула силы трения скольжения: F=μР, где μ-коэффициент пропорциональности (трения скольжения), Р — сила вертикального (нормального) давления.

Одна из управляющих движением сил — сила трения скольжения, формула которой записывается с использованием Вследствие выполнения третьего закона Ньютона силы нормального давления и реакции опоры одинаковы по величине и противоположны по направлению: Р = N.

Перед тем как найти силу трения, формула которой приобретает иной вид (F=μ N), определяют силу реакции.

Коэффициент сопротивления при скольжении вводится экспериментально для двух трущихся поверхностей, зависит от качества их обработки и материала.

Таблица. Значение коэффициента сопротивления для различных поверхностей

№ пп	Взаимодействующие поверхности	Значение коэффициента трения скольжения
	Сталь+лед

	Кожа+чугун
	Бронза+железо
	Бронза+чугун
	Сталь+сталь

Наибольшая сила трения покоя, формула которой была записана выше, может быть определена так же, как сила трения скольжения.

Это становится важным при решении задач на определение силы движущего сопротивления. К примеру, книга, которую движут рукой, прижатой сверху, скользит под действием силы сопротивления покоя, возникающей между рукой и книгой. Величина сопротивления зависит от значения силы вертикального давления на книгу.

Явление качения

Переход наших предков от волокуш к колесницам считается революционным. Изобретение колеса — величайшее изобретение человечества. возникающее при движении колеса по поверхности, значительно уступает по величине сопротивлению скольжения.

Возникновение сопряжено с силами нормального давления колеса на поверхность, имеет природу, отличающую его от скольжения. Вследствие незначительной деформации колеса возникают разные по величине силы давления в центре образовавшейся площадки и по ее краям. Эта разница сил и определяет возникновение сопротивления при качении.

Расчетная формула силы трения качения обыкновенно берется аналогично процессу скольжения. Различие видно исключительно в значениях коэффициента сопротивления.

Природа сопротивления

При изменении шероховатости трущихся поверхностей меняется и значение силы трения. При большом увеличении две соприкасающиеся поверхности выглядят как неровности с острыми пиками. При наложении именно выступающими частями тела соприкасаются друг с другом. Общая площадь соприкосновения незначительна. При движении или попытке движения тел «пики» создают сопротивление. Величина силы трения не зависит от площади поверхностей соприкосновения.

Представляется, что две идеально гладкие поверхности должны не испытывать сопротивления абсолютно. На практике сила трения в этом случае максимальна. Объясняется это несоответствие природой возникновения сил. Это электромагнитные силы, действующие между атомами взаимодействующих тел.

Механические процессы, не сопровождающиеся трением в природе, невозможны, ведь возможности «отключить» электрическое взаимодействие заряженных тел нет. Независимость сил сопротивления от взаимного положения тел позволяет назвать их непотенциальными.

Интересно, что сила трения, формула которой меняется в зависимости от скорости движения взаимодействующих тел, пропорциональна квадрату соответствующей скорости. К такой силе относится сила вязкого сопротивления в жидкости.

Движение в жидкости и газе

Перемещение твердого тела в жидкости или газе, жидкости вблизи твердой поверхности сопровождается вязким сопротивлением. Его возникновение связывают с взаимодействием слоев жидкости, увлекаемых твердым телом в процессе движения. Разная скорость слоев — источник вязкого трения. Особенность этого явления — отсутствие жидкого трения покоя. Независимо от величины внешнего воздействия тело приходит в движение, находясь в жидкости.

В зависимости от быстроты перемещения сила сопротивления определяется скоростью движения, формой движущегося тела и вязкостью жидкости. Движение в воде и масле одного и того же тела сопровождается различным по величие сопротивлением.

Для небольших скоростей: F = kv, где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от линейных размеров тела и свойств среды, v — скорость тела.

Температура жидкости также влияет на трение в ней. В морозную погоду автомобиль разогревают для того, чтобы масло нагрелось (его вязкость уменьшается) и способствовало уменьшению разрушения соприкасающихся деталей двигателя.

Увеличение скорости движения

Значительное увеличение скорости тела может вызвать появление турбулентных потоков, при этом сопротивление резко возрастает. Значение имеют: квадрат скорости движения, плотность среды и силы трения приобретает иной вид:

F = kv 2 , где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от формы тела и свойств среды, v — скорость тела.

Если телу придать обтекаемую форму, турбулентность можно уменьшить. Форма тела дельфинов и китов — прекрасный пример законов природы, влияющих на скорость животных.

Энергетический подход

Совершить работу по перемещению тела препятствует сопротивление среды. При использовании закона сохранения энергии говорят, что изменение механической энергии равно работе сил трения.

Работа силы рассчитывается по формуле: A = Fscosα, где F — сила, под действием которой тело перемещается на расстояние s, α — угол между направлениями силы и перемещения.

Очевидно, что сила сопротивления противоположна перемещению тела, откуда cosα = -1. Работа силы трения, формула которой имеет вид A тр = — Fs, величина отрицательная. При этом превращается во внутреннюю (деформация, нагревание).

Измерение коэффициента трения скольжения необходимо провести двумя способами.

1-й способ заключается в измерении с помощью динамометра силы, с которой нужно тянуть брусок с грузами по горизонтальной поверхности, для того чтобы он двигался равномерно. Эта сила равна по абсолютной величине силе трения действующей на брусок. С помощью того же динамометра можно найти вес бруска о грузами Р. Этот вес равен силе нормального давления бруска на поверхность, по которой он скользит. Определив таким образом можно найти коэффициент трения. Он равен:

2-й способ измерения коэффициента трения позволяет определять на опыте не силы, а длины отрезков. Для этого используют равновесие бруска, который находится на наклонной плоскости.

Если брусок находится в равновесии на наклонной плоскости, то сила нормального давления бруска на плоскость равна составляющей силы тяжести, перпендикулярной наклонной плоскости (рис. 213). А сила трения по абсолютной величине равна составляющей силы тяжести, параллельной наклонной плоскости.

Опыт заключается в том, чтобы, увеличивая постепенно угол наклона плоскости, найти такой угол, при котором брусок только «тронется с места». При этом сила трения будет равна максимальной силе трения покоя:

где — сила давления бруска на плоскость Так как при этом т. е.

Нетрудно показать, что

Это следует из подобия треугольников Поэтому коэффициент трения равен:

Из этой формулы видно, что для того чтобы найти коэффициент трения, достаточно измерить высоту и основание наклонной плоскости, которыми определяется наклон плоскости, при котором начинается скольжение бруска.

Приборы и материалы: 1) линейка, 2) измерительная лента,

3) динамометр, 4) деревянный брусок, 5) набор грузов, 6) штатив с муфтами и лапкой.

Порядок выполнения работы

1. Положить брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставить груз.

2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тянуть его вдоль линейки. Заметить при этом показание динамометра.

3. Взвесить брусок и груз.

4. По формуле найти коэффициент трения.

5. Повторить опыт, положив на брусок несколько грузов.

6. Найти среднее арифметическое значение коэффициентов трения, найденных в разных опытах.

7. Найти ошибку каждого из опытов — разность между и значениями полученными в разных опытах.

8. Определить среднее арифметическое ошибок опытов

9. Составить таблицу результатов опытов:

10. Записать результат измерений в виде

11. Положив линейку на брусок с грузами, медленно изменять ее наклон, поднимая ее конец, пока брусок не начнет скользить вдоль линейки.

Коэффициент трения — Poly Print

Определение

Коэффициент трения (COF) — это безразмерное число, которое представляет сопротивление скольжению двух поверхностей, контактирующих друг с другом. Эти значения должны находиться в диапазоне от 0 до 1, причем более высокое значение указывает на большее сопротивление скольжению.

Статические значения COF измеряются, когда две поверхности только начинают двигаться друг относительно друга, а кинетические значения измеряются после достижения постоянного движения. ExxonMobil сообщает кинетические значения COF.

Соответствие эксплуатационным характеристикам

Лабораторное измерение COF между пленкой обычно используется в индустрии гибких упаковок для количественной оценки и сравнения фрикционных свойств поверхности пленки последовательным и удобным способом. Не существует универсально хороших или плохих значений коэффициента трения, но обычно значения более 0,50 считаются нескользкими поверхностями, а значения менее 0,20 считаются пленками с высоким скольжением, которые могут быть склонны к телескопированию на роликах.

Оптимальные свойства скольжения зависят от области применения, но могут иметь решающее значение для хорошей обрабатываемости и транспортировки упаковки, как показано в Таблице 7.

Ситуация	Желаемый эффект	Важность
Пленка проходит по пластинам деки лопастного колеса HFFS.	Низкое внешнее трение, пленка-металл	Предотвращает растяжение и застревание пленки.
На VFFS пленка входит в формирующую манжету в виде горизонтального плоского полотна и трансформируется в вертикальную трубу.	Низкое внешнее трение, пленка-металл	Предотвращает скрип пленки, непостоянную подачу пленки и непостоянную длину пакетов.
Заполненные упаковки укладываются в гофроящики.	Низкое внешнее трение, пленка-пленка	Позволяет упаковкам скользить друг относительно друга и оседать для легкого закрытия коробки.
На VFFS с фрикционным ременным приводом ремни с сервоприводом толкают пленку и перемещают ее по внутренней трубе.	Умеренное внешнее трение, низкое внутреннее трение	Ремни должны «цепляться» за внешнюю поверхность для перемещения пленки, в то время как внутренняя поверхность должна скользить по неподвижной трубе для предотвращения застревания.
Заполненные упаковки спускаются по желобу, чтобы попасть на последующие упаковочные операции.	Низкое внешнее трение, пленка-желоб	Удерживает движение продуктов.
Заполненные упаковки транспортируются по наклонной конвейерной ленте.	Умеренное или высокое внешнее трение, пленка на конвейер	Не дает продукту потерять место размещения или упасть с конвейера.
Таблица 7: Примеры различных приложений, требующих различных вымышленных свойств

Из таблицы выше видно, что каждая ситуация имеет очень разные нагрузки и ожидания; в зависимости от области применения пленку можно заставить изменить форму, скользить по металлической поверхности или «схватиться» за приводной ремень.Измеренный в лаборатории коэффициент трения пленки к пленке не может предсказать производительность во всех этих приложениях. Вместо этого измерения COF от пленки к пленке используются для управления технологическим процессом, чтобы гарантировать последовательное производство пленки, которая в процессе разработки продукта была доказана для работы в ее целевых приложениях.

Например, ключом к хорошей производительности машины VFFS являются внешние фрикционные свойства пленки, которые позволяют ей перемещаться по формирующей муфте без визга или непостоянной подачи.ExxonMobil производит пленки с высокотехнологичными немиграционными системами скольжения, которые имеют более высокий коэффициент трения, чем старые пленки жирного амидного типа, но при этом безупречно работают на этих машинах. Традиционное мышление может утверждать, что «COF слишком высок» для этих фильмов, но это явно не так; поэтому стандартный лабораторный тест COF часто не является хорошим показателем эффективности.

ВНИМАНИЕ: Не делайте выводов о рабочих характеристиках на основании небольших различий (0,10 или меньше) в лабораторных значениях COF между пленками различных пленочных продуктов.Вместо этого следует сравнить два разных типа пленок, проведя испытания в желаемом применении.

Как изменяется COF в пленках

Немодифицированная пленка OPP может иметь COF 0,70 или более. Большинство полимерных пленок должны иметь специальный состав для снижения COF и иметь свойства скольжения, которые обеспечивают хорошую механическую обработку, то есть хорошие характеристики упаковочного оборудования.

Традиционная технология снижения COF заключается в добавлении жирной амидной добавки (обычно называемой «скольжение») в смолу перед производством пленки.Со временем жирный амид будет мигрировать на поверхность пленки («посыпаться»), потому что он не полностью растворяется в полимере. Хотя эта пленочная технология до сих пор широко используется, она имеет несколько проблем.

При нагревании жирные амиды мигрируют с поверхности обратно в основную часть пленки, вызывая увеличение COF.
Значение COF может сильно варьироваться, которое будет меняться со временем.
Эти пленки обычно более мутные, чем пленки, не содержащие жирных амидов.
При наслоении на полотно герметика и намотке в рулон жирная амидная добавка может переходить на герметизирующую поверхность, что в конечном итоге приводит к сужению диапазона герметизации и снижению прочности герметизации.
Амид жирных кислот может откладываться и накапливаться на роликах и поверхностях упаковочной машины.
Добавка может ухудшить качество печати.

Большинство пленок ExxonMobil не содержат систем скольжения мигрирующих амидов жирных кислот. Вместо этого коэффициент трения этих пленок без покрытия оптимизирован с помощью запатентованных составов смол и добавок, которые обеспечивают стабильные характеристики низкого трения.Обычно называемые «немигрирующими» системами скольжения, эти методы устраняют проблемы, связанные с использованием жирных амидов для достижения более низкого COF.

ПРИМЕЧАНИЕ: Предыдущее обсуждение описывает, как COF модифицируется в соэкструдированных и скользящих пленках без покрытия. Помните, что поверхности ExxonMobil с акриловым покрытием имеют низкий и стабильный COF и обеспечивают отличную производительность машины.

Принципы испытаний

COF — это простое соотношение, равное силе, необходимой для скольжения одной поверхности по другой, деленной на силу, перпендикулярную контактирующим поверхностям.

COF =	Сила, вызывающая скольжение поверхностей пленки (gf)	; безразмерный коэффициент
	Вес салазок (гс)

ExxonMobil использует имеющееся в продаже испытательное оборудование для измерения коэффициента трения от пленки к пленке в условиях, определенных стандартом ASTM D 1894. В таблице 8 приводится сводное сравнение.

(дюймы)

Процедура испытания	Условия испытаний
Процедура испытания	Измерение Аппаратура	Контактные поверхности	Салазки Вес (г)	Контактные размеры салазок	Метод вытягивания	Скорость вытягивания (дюйм / мин)
ExxonMobil # 430	TMI # 32-06	Пленка на пленку	200	2.5 x 2,5	Подвижные салазки	6
ASTM D 1894	Не указано	Не указано	200	2,5 x 2,5	Подвижные салазки на плоскости	6
Таблица 8: Сравнение условий испытания COF между ExxonMobil и процедурами ASTM

Тестер TMI обеспечивает цифровое отображение статического и кинетического COF.Статический COF — это более высокое значение и представляет собой силу для начала движения, в то время как кинетический COF — это число, обычно отображаемое в технических данных, и представляет собой среднее значение после Y ² дюймов хода.

Значения COF, полученные в разных лабораториях или на разных тестерах, могут сильно отличаться при измерении одной и той же пленки. Например, ASTM проверил точность данных COF между лабораториями и обнаружил стандартные отклонения (в зависимости от типа пленки) между 0,02 и.12. Следовательно, нет смысла предполагать, что обязательно существует реальная разница между, например, 0,28, измеренной одной компанией, и 0,34, измеренной другой.

Связанная терминология

Амид жирных кислот: Амид жирных кислот является очень распространенной добавкой, снижающей скорость миграции пластмасс. Амиды жирных кислот представляют собой жирные органические соединения, такие как стеарамид, эрукамид, бегенамид и олеамид, которые превращаются в смолу и выделяются на поверхности после образования пленки.

Кинетический COF: Кинетический COF — это значение коэффициента трения, измеренное после того, как поверхности находятся в движении с постоянной скоростью.

Обрабатываемость: Обрабатываемость, также известная как производительность машины, — это способность пленки хорошо перемещаться и отслеживать через упаковочную машину. Разные машины обладают разными свойствами пленки, поэтому пленка может демонстрировать хорошую обрабатываемость на одном оборудовании, но плохо работать на другом.

Система немигрирующего скольжения: Этот термин относится к новой технологии, которая снижает коэффициент трения пленки без проблем, связанных с жирными амидами.ExxonMobil является лидером в этой области, разрабатывая пленки с немигрирующими добавками и модифицированными поверхностями; Эти пленки имеют стабильный коэффициент трения и отличные рабочие характеристики машины для обработки и упаковки.

Скольжение: Скольжение противоположно трению. «Высокое скольжение» означает низкий коэффициент трения, в то время как низкое скольжение означает высокий коэффициент трения. «Пленка скольжения» представляет собой незапечатывающуюся пленку, в состав которой специально входят добавки или модификация поверхности для уменьшения поверхностного трения. «Добавка скольжения» обычно относится к жирному амиду.

Статический COF: Статический COF — это значение коэффициента трения, измеренное, когда две поверхности только начинают двигаться друг относительно друга.

Что такое COF (коэффициент трения) и почему он важен?

COF (коэффициент трения) — это значение, которое представляет соотношение между силой трения и нормальной силой между двумя объектами. Хотя это может показаться запутанным, это важная ценность для компаний, производящих мешки для газонов и сада, а также полиэтиленовые пакеты для мульчи.COF важен как для почтовых отправителей, так и для всех газонных и садовых сумок, которые укладываются на поддоны для транспортировки и демонстрации.

В повседневной жизни возникает трение. Эта невидимая сила либо разрешает, либо препятствует движению двух соприкасающихся поверхностей. Контролируя COF, компании, которые производят и продают пластиковые пакеты для мульчи, почтовых отправлений, газонов и садов, могут оптимизировать производительность и предотвратить проблемы, характерные для хранения и транспортировки.

Когда возникает чрезмерное трение на герметизирующей стороне пленки при использовании горизонтальных систем заполнения и уплотнения, часто возникают проблемы с заеданием или волочением при прохождении через металлические пластины.Это повреждает товары и замедляет производство, что сказывается на прибылях компании.

Для вертикальных систем заполнения и запечатывания этот же сценарий приводит к плохой подаче пленки, поскольку пакеты проходят через металлические формовочные кольца. Из-за этого возникает неприятный визг и получаются упаковки нестандартного размера. Независимо от используемой системы слишком большое трение приводит к плохому уплотнению. Для сравнения, недостаточное трение заставляет упаковки падать или соскальзывать с конвейерной ленты, стопок и поддонов.

Суть в том, что чрезмерное трение снаружи замедляет продвижение упаковок по разгрузочным желобам, в то время как недостаточное трение вызывает падение или скольжение упаковок.Оба сценария плохи при изготовлении полиэтиленовых пакетов для мульчи.

Polypak Packaging знает точное количество силы, необходимое для перемещения пластиковых пакетов для мульчи по одной поверхности на другую. В сверхпрочных мешках компании есть новая пленка V-Zuh ™ для поверхности скольжения, обеспечивающая максимальную ударную вязкость и герметичность даже в неблагоприятных условиях. Пакеты также сделаны из устойчивых к выцветанию чернил и специальных ингредиентов, которые блокируют резкие ультрафиолетовые лучи. Для клиентов это все причины выбрать продукцию Polypak Packaging.

Что такое коэффициент трения снега? — MVOrganizing

Какой коэффициент трения снега?

«Коэффициент трения для снега или льда составляет всего 0,03, потому что из-за местного очень высокого давления температура фазового превращения вода-лед понижается, и создается слой воды.

Как экспериментально определить коэффициент трения?

Коэффициент трения (fr) — это число, представляющее собой отношение силы сопротивления трения (Fr) к нормальной или перпендикулярной силе (N), толкающей объекты вместе.Он представлен уравнением: fr = Fr / N.

Что такое Mew K в физике?

Кинетическое трение — это сила, действующая между движущимися поверхностями. Коэффициент кинетического трения обозначается греческой буквой «мю» (μ) с нижним индексом «k». Сила кинетического трения в μk раз больше нормальной силы, действующей на объект, и выражается в единицах ньютонов (Н).

Как получить статическое электричество?

Коэффициент статического трения можно найти, переписав формулу максимальной силы статического трения: μs = 0.6020… Мы находим коэффициент статического трения между кирпичом и деревом равным 0,602.

Как найти FN?

Вес объекта равен массе объекта, умноженной на ускорение свободного падения. Умножьте два значения вместе. Чтобы найти нормальную силу, нужно умножить вес объекта на косинус угла наклона.

Коэффициент трения положительный?

Но величина трения всегда положительна.Это положительно по определению. Величина любой силы (или любого вектора) положительна.

Могут ли коэффициенты статического и кинетического трения быть меньше нуля?

Меньше нуля означало бы, что к объекту добавляется энергия по мере его движения по поверхности. Итак, ответ на этот вопрос — «нет», за исключением случаев, когда вы хотите учитывать движущиеся поверхности в коэффициенте трения или какой-то странной вещи в этом роде, когда вы переопределяете, что означает коэффициент трения.

Как узнать, когда использовать статическое или кинетическое трение?

В общем, кинетическое трение следует использовать при скольжении между интерфейсами и статическое трение при отсутствии скольжения.

Почему важен коэффициент трения?

COF (коэффициент трения) — это значение, которое представляет соотношение между силой трения и нормальной силой между двумя объектами. Эта невидимая сила либо разрешает, либо препятствует движению двух соприкасающихся поверхностей. …

Какой максимальный коэффициент статического трения?

Максимальная сила трения покоя составляет: (fs) max = μs N, где μs — коэффициент трения покоя. Статическое трение неуловимо, потому что сила статического трения является переменной и зависит от внешних сил, действующих на объект.

Как использовать коэффициент статического трения?

Итак, коэффициент статического трения равен тангенсу угла, под которым скользят предметы. Аналогичный метод можно использовать для измерения μk. Для этого вы толкаете верхний объект по мере увеличения угла. Когда верхний объект движется с постоянной скоростью, тангенс этого угла равен μk.

Как найти коэффициент статического и кинетического трения?

Формула: µ = f / N, где µ — коэффициент трения, f — величина силы, препятствующей движению, а N — нормальная сила.Нормальная сила — это сила, с которой одна поверхность толкается в другую.

Как найти коэффициент трения?

Меняется ли коэффициент трения с углом?

Так вот, коэффициент трения является свойством материалов и не меняется с углом — но это тот случай, когда сила трения будет уменьшаться, поскольку она равна Fk = μkFn.

Что происходит с коэффициентом трения при увеличении угла?

По мере увеличения угла наклона нормальная сила уменьшается, что уменьшает силу трения.Наклон можно увеличивать до тех пор, пока объект не начнет скользить. По мере увеличения угла наклона сила трения будет уменьшаться из-за изменения нормальной силы.

Зависит ли коэффициент трения от массы?

Сила трения в этом случае зависит от двух типов взаимодействующих материалов (описываемых коэффициентом μk) и от того, насколько сильно эти две поверхности прижимаются друг к другу (нормальная сила). Также коэффициент трения не зависит от массы объекта.

Меняется ли коэффициент трения с нагрузкой?

Показано, что коэффициент трения изменяется от 0,215 до 0,343, от 0,27 до 0,352 и от 0,352 до 0,372 при изменении нормальной нагрузки от 5 до 10 Н для пар алюминий-алюминий, алюминий-медь и алюминий-латунь соответственно. Эти результаты показывают, что коэффициент трения увеличивается с увеличением нормальной нагрузки.

Какое самое скользкое вещество в мире?

ПТФЭ

Что самое скользкое на земле?

БАМ

Почему PTFE скользкий?

Эта химическая совместная работа углерода и фтора делает тефлон чрезвычайно химически стабильным, и именно эта химическая стабильность делает тефлон таким скользким.Посторонние вещества, такие как жаркое яйцо, не могут найти химической точки опоры на фторсодержащей броне, поэтому они просто ускользнут.

Что самое скользкое из известных человеку?

ISTR, что мокрый лед на мокром льду — самая скользкая вещь, известная человеку.

Повреждает ли литиевая смазка резину?

Силиконовая смазка безопасна для резины и действительно помогает сохранить ее мягкость. Любая другая смазка на основе минерального масла разрушает натуральный каучук. «Белая литиевая смазка» — это довольно общий термин. Если вы не знаете ее состав, я бы посоветовал держать ее подальше от натурального каучука.

Силиконовый спрей лучше WD40?

WD40. Силиконовый спрей используется для смазывания многих поверхностей, таких как металл, резина, пластмассы и даже дерево. По этой причине, если вы смазываете плотный участок, необходимо сначала очистить его обезжиривающим средством, таким как WD40, а затем использовать небольшое количество силиконового спрея, чтобы смазать участок. …

Могу ли я использовать WD40 на виниловых окнах?

Не используйте масло. Очень распространенное решение — и очень плохое — смазка оконных направляющих проникающим маслом, например WD-40.Масла предложат только временное решение и скоро станут магнитом для пыли и грязи, делая ваши окна более липкими, чем когда-либо. Никогда не используйте нефтепродукты на деревянных или виниловых окнах.

Коэффициент трения, Сопротивление качению, Сопротивление воздуха, Аэродинамика

Коэффициент трения в подшипниках
	Коэффициент трения [-]
Подшипник скольжения гидродинамический	0.003 … 0,04
Подшипник скольжения, спеченная бронза, с масляной смазкой	0,04 … 0,07
Подшипники скольжения, твердая бронза, консистентная смазка	0,07 … 0,12
Полимерный подшипник скольжения, полиамид, сухой	0,2 … 0,3
Подшипник полимерный, композитный, сухой	0.05 … 0,15
Шариковые подшипники	0,001 … 0,0015
Подшипники роликовые	0,0018
Игольчатые подшипники	0,0045
Воздушные подшипники под давлением	0,0
Гидростатические подшипники	0.001 … 0,002, исх. Вязк. Сдвиг

Коэффициент трения в резьбовых соединениях
со смазкой	со смазкой	сухой	сухой
в масле	МоС ₂	Цинкование	РВС
0.12 … 0,18	0,08 … 0,12	0,12 … 0,18	0,3 … 0,8
смазка для винтов / трение >>

Вальцовка сопротивление
	C _r [-]
Стальное колесо на рельсе	0.0002 … 0,0010
Автомобильная шина на дороге	0,010 … 0,035
Энергобезопасность автомобильных шин	0,006 … 0,009
Трубка 22 мм, 8 бар	0,002
Гоночная шина 23 мм, 7 бар	0,003
Универсал 32 мм, 5 бар	0.005
Шина с защитой от протечек 37 мм, 5 бар / 3 бара	0,007 / 0,01
Калькулятор сопротивления качению >>

Воздух сопротивление
	C _w [-]	A _f [м ²]	A _f C _w [м ²]
Современный автомобиль	0.25 … 0,35	1,8	0,54
Универсальный автомобиль	0,4 … 0,5	3	1,35
Грузовик	0,7	6	4,2
Формула 1	0.75	1,6	1,20
Nuna Solar Car	0,07	0,86	0,06
Спортивный самолет	0,12	5	0.60
Карточка	0.8	1	0,80
Велосипед Grand pa	1,1	0,6	0,66
Гоночный велосипед	0,9	0,35	0,31
Горизонтальный велосипед	0.8	0,25	0,20
аэродинамический велосипед	0,4 … 0,15	0,25	0,07
Шарик	0,5	πR ²	0,5πR ²
Полусфера	0.4	πR ²	0,4πR ²
Полусфера	1,3	πR ²	1,3πR ²
Плоский круговой диск	1,1	πR ²	1,1πR ²
Калькулятор сопротивления воздуха >>

Преобразование скорости ветра по шкале Бофорта в скорость ветра в м / с:
1: 1 м / с	2: 2 м / с	3: 4 м / с	4: 7 м / с	5:10 м / с	6:13 м / с
7:16 м / с	8:19 м / с	9: 23 м / с	10:27 м / с	11: 31м / с	12:> 36 м / с

Преобразование процент уклона к углу наклона

Уклон 5% — это уклон, который поднимается на 5 м на каждые 100 м горизонтального расстояния, т.е.е. уклон атана (5/100) = 2,86 градуса. 100% уклон составляет 45 градусов.

Friction — The Physics Hypertextbook

Обсуждение

Сила между контактирующими поверхностями, которая сопротивляется их относительному касательному движению (скольжению).

Типы: статический и кинетический

Классическое приближение

независимо от
- площадь поверхности
- скорость (кроме v = 0)
- температура
зависит от характера контактирующих поверхностей и составляет
прямо пропорциональна нормальной силе.
- Интересная цитата…
  Гийом Амонтон (1663–1705) Франция
  Гийом Амонтон первым установил, что существует пропорциональная зависимость между силой трения и взаимным давлением (или силой) между контактирующими телами. Мы осознаем эту взаимосвязь, когда делим силу трения на нормальную силу и определяем частное как «коэффициент трения». Статья Амонтона «De la résistance causée dans les machines» была опубликована в 1699 году в Memoires de l’Académie des Sciences .

f ≤ μ N

f _с ≤ μ _с N

f _k = μ _k N

микроскопическое описание

разное

Недавно было показано, что смазочные свойства графита исчезают в сверхвысоком вакууме, и, следовательно, молекулы газов, таких как кислород и азот, скорее всего, действуют как своего рода молекулярная смазка, помогая листам скользить друг мимо друга.
Шероховатость — второстепенный фактор, влияющий на трение. Трение между гладкими поверхностями часто выше. Насекомые могут ходить по окнам.
Если трение не зависит от шероховатости поверхности, почему у шин есть протектор? Протектор шины проливает воду.
Тефлон имеет настолько низкий коэффициент трения, что часто отслаивается от кастрюль и сковородок. (Используйте деревянную или пластиковую посуду.) Как заставить ее прилипнуть? Аналогия с дредами: тефлон — это полимер, отдельные пряди волос скользкие, но пряди могут запутаться до такой степени, что их невозможно разделить.
У людей небольшие волосы на теле. Почему определенные участки все еще густо покрыты волосами? Эволюционные преимущества. Опишите их!
Динамическое трение существует даже в галактическом масштабе. Гравитационное притяжение проходящих планет во многом похоже на электростатические силы между проходящими атомами. Когерентное движение групп планет в конечном итоге перейдет в беспорядочное движение отдельных планет.

Коэффициенты трения для выбранных поверхностей раздела (в порядке общего уменьшения значения)
мкм _с	мкм _к	интерфейс
	1.16	каучук	–	каучук
	1,02	каучук	–	бетон
0,84–0,98	0,72	автомобильная шина	–	асфальт
	0,35	автомобильная шина	–	трава
0,78–1,00		скин	–	металлов
0.9–1,0		стекло	–	стекло
	0,9	овец	–	стальная сетка
	0,7	овец	–	пластиковая рейка (⊥)
	0,6	овец	–	пластиковая рейка (∥)
	0,6	овец	–	деревянная рейка (⊥)
	0.5	овец	–	деревянная рейка (∥)
0,68	0,67	подкова	–	каучук
0,48	0,47	подкова	–	бетон
0,44	0,42	подкова	–	асфальт
0,42	0,38	подкова	–	булыжник
0.58		сталь	–	сталь
0,40		колодки тормозные	–	чугун
0,30–0,70		утюг	–	камень
0,62		дерево	–	бетон
0,6		дерево	–	кирпич
0,40		дерево	–	камень
0.2–0,6		дерево	–	металлов
0,29	0,22	дерево	–	войлок
0,28	0,17	дерево	–	дерево
0,56		кожа	–	металлов
0,27–0,38		кожа	–	дерево
	0.225	кожура мандарина	–	линолеум пол
	0,125	яблочная кожура	–	линолеум пол
	0,066	банановая кожура	–	линолеум пол
0,3		снег	–	нейлон
0,04–0,4	0,04–0,4	снег	–	гикори, вощеный
0.1		графит	–	графит
0,1		графит	–	сталь
0,05–0,08		тефлон	–	сталь
	0,32–0,36	тефлон	–	тефлон (189 см / с)
	0,05–0,08	тефлон	–	тефлон (1,1 см / с)
	0.03	лед	–	сталь
0,05–0,5	0,02–0,09	лед	–	лед
	0,0044–0,0057	хрящ	–	синовиальная жидкость
	0,0013	сухожилие	–	оболочка

Коэффициент трения — Определение | формулы | Примеры

Коэффициент трения — это постоянная величина, определяющая сопротивление движению из-за трения.Его также можно определить как отношение силы трения к нормальной силе. Это безразмерный коэффициент, который позволяет нам сравнительно определить трение между парой материалов. Это скалярная величина.

Значение коэффициента трения разное для каждой пары предметов. Это означает, что трение зависит как от скользящего объекта, так и от скользящей поверхности. Подробнее читайте в нашем посте о факторах, влияющих на трение. Значение коэффициента трения колеблется от нуля до немного больше единицы.Чем выше шероховатость, тем выше значение.

Формула коэффициента трения

μ = f / N, где μ — коэффициент трения, f — сила трения, а N — нормальная сила, действующая в точке контакта.

Классификация коэффициента трения

Значение коэффициента трения будет различным для разных случаев, которые можно классифицировать следующим образом.

Коэффициент кинетического трения всегда меньше предельного трения.

Значение коэффициента статического трения регулируется автоматически.

Коэффициент трения скольжения всегда больше, чем значение коэффициента трения качения

График трения, показывающий области статического и кинетического трения

Что такое коэффициент предельного трения?

Предельный коэффициент трения — это максимальное значение, которого может достичь коэффициент, когда тело находится в состоянии покоя. Это можно понять, посмотрев на график трения.В случае трения на склоне его можно рассчитать как тангенс угла трения.

Что такое закон трения Амонтона?

Закон трения Амонтона гласит, что сила трения прямо пропорциональна нормальной нагрузке. Это означает, что отношение силы трения к нормальной силе постоянно. Это классическая версия закона трения, данная Гийомом Амонтоном в 1699 году.

Второй закон Амонтона гласит, что трение не зависит от площади контакта.Упомянутое здесь трение на самом деле является сухим трением.

Примеры коэффициента трения

Примеры высокого коэффициента трения

Скольжение по шероховатой деревянной поверхности
Резина на бумаге
Хождение в обуви с высоким сцеплением по тротуару
наждачная бумага по деревянной поверхности
Заточка утюга по меди

Заточка ножа путем трения о другую металлическую поверхность для создания трения Изображение Ben Kerckx с сайта Pixabay

Примеры низкого коэффициента трения

Ходьба по льду
Смазка на стали
Масло на деревянных поверхностях
Ходьба по болотам

Ходьба по тонкому льду — метафорическое предупреждение, которое означает, что вы находитесь в опасности или рискуете чем-то.Именно из-за такого низкого коэффициента трения между нашими ногами и трения мы поскользнулись и падали.

Пример низкого коэффициента трения: птица Ирод идет по льду. Изображение Mabel Amber с сайта Pixabay

Здесь вы можете увидеть значения коэффициента статического и кинетического трения для наиболее часто используемых пар материалов.

Вы могли заметить, что смазочные материалы и скользкие материалы имеют коэффициент статического трения всего 0.05.

Комбинация грубого и гладкого материала дает умеренное значение. Примеры включают алюминий на снегу, стекло на никеле и кожу на железе.

И более грубые материалы, такие как железо на меди, имеют более высокие значения, например ~ 1. Другие примеры включают латунь на стали, металл на металле, оргстекло на оргстекле и т. Д.

Вы также могли заметить, что состояние поверхности и температура также влияют на коэффициент трения. Условия поверхности, такие как чистая или сухая, жир или смазка, могут значительно повлиять на значение коэффициента трения.Температура влияет на такие материалы, как вода, которая при низких температурах меняет состояние вещества.

Какой прибор используется для измерения коэффициента трения? Трибометры

используются для измерения коэффициента трения и других связанных с трением свойств, таких как скорость износа и т. Д. В настоящее время доступны моторизованные трибометры, которые могут измерять динамические значения трения.

Коэффициент трения также можно рассчитать, используя основные классические законы физики.Некоторые из методов перечислены ниже.

Пружина баланса
Наклонная плоскость
Зажим
Маятник

Вы можете прочитать эту статью с DOI 10.24874 / PES01.01.004, чтобы узнать больше о трибометрах.

Влияет ли вес на коэффициент трения?

Коэффициент трения не зависит от веса объекта. Это зависит только от природы материалов. Неровности на поверхности, заряды материалов и другие подобные факторы могут повлиять на значение коэффициента.

См. Также:

Коэффициент трения — определение, формула и ответы на часто задаваемые вопросы

Для детального понимания концепции коэффициента трения мы должны хорошо разбираться в понятиях трения, силы трения, типа трения и т. Д. Трение можно определить как сопротивление относительному движению между двумя контактирующими поверхностями, т. е. две поверхности могут контактировать во время скольжения, качения или в состоянии покоя. Трение обычно возникает из-за шероховатых поверхностей.Другими словами, если поверхности не идеальны для движения, то относительное движение между двумя поверхностями приводит к трению.

Величина трения всегда прямо пропорциональна шероховатости поверхности.

Чем грубее поверхность, тем больше трение. Если поверхность более гладкая, трение будет относительно меньше.

Сила трения или Сила трения:

Сила трения является векторной величиной, поэтому она имеет как величину, так и направление.Сила трения — это сила реакции. Он существует как реакция другой силы, действующей на тело, мы можем сказать, что сила трения не может существовать напрямую. Кроме того, сила трения — это сила сопротивления.

Формула коэффициента трения:

Коэффициент трения — это мера степени взаимодействия между двумя поверхностями, связанная с трением между двумя поверхностями. Значение коэффициента трения поможет определить шероховатость поверхности.

Сила трения зависит от или сила трения прямо пропорциональна нормальной силе, действующей на любой объект наблюдения.Математически мы можем записать:

⇒F \ [_ {r} \] α N …… (1)

Рассмотрим блок массы m, расположенный на горизонтальной шероховатой поверхности (это может быть даже наклонная поверхность). Вес объекта действует вниз, и поскольку блок находится в контакте с поверхностью, на него будет действовать нормальная сила, действующая в направлении, противоположном весу объекта. Предположим, что блок движется в правом направлении, тогда соответствующая сила трения будет действовать влево.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Мы знаем, что сила трения прямо пропорциональна нормальной силе, действующей на нее, и пропорциональность заменяется введением константы пропорциональности, известной как коэффициент трения.

Математически запишем,

⇒F \ [_ {r} \] = μN …… .. (2)

Где,

μ — коэффициент трения

⇒ μ = \ [\ frac {F_ {r}} {N} \] ……… (3)

Уравнение (3) известно как формула коэффициента трения или уравнение коэффициента трения.Из уравнения (3) ясно, что сила трения прямо пропорциональна коэффициенту трения. Если коэффициент трения больше, то соответствующая сила трения также будет больше.

Формула статического трения:

Статическое трение можно определить как тенденцию относительного движения, когда объект находится в состоянии покоя. Если между двумя поверхностями существует нормальная сила и мы скользим по объекту, то сила статического трения действует еще до скольжения.

Итак, математическая формула статического трения имеет следующий вид:

⇒ F \ [_ {s} \] = μ \ [_ {s} \] N

Где,

μ \ [_ {s} \] — Коэффициент статического трения.

⇒μ \ [_ {s} \] = \ [\ frac {F_ {s}} {N} \] …… .. (1)

Уравнение (1) известно как коэффициент статического трения. .

Формула кинетического трения:

Кинетическое трение — это сила, которая сопротивляется относительному движению поверхностей, когда они начинают двигаться. Тогда формула кинетического трения имеет вид:

⇒ F \ [_ {k} \] = μ \ [_ {k} \] N

Где,

μ \ [_ {k} \] — коэффициент кинетического трения

⇒ μ \ [_ {k} \] = \ [\ frac {F_ {k}} {N} \]

Вышеприведенное выражение известно как формула коэффициента кинетического трения.

Знаете ли вы?

Каждый материал имеет разный коэффициент трения в зависимости от шероховатости его поверхности. Например, если вы проведете стекло по стеклу, вы сможете легко скользить без рывков при движении. В то же время, если вы проведете стеклом по дороге или какой-либо незавершенной поверхности, движение не будет плавным и вы увидите изменение силы.

Давайте посмотрим на коэффициент трения нескольких материалов, перечисленных ниже:

900 s

Материалы	Коэффициент кинетического трения 𝞵k	Коэффициент статического трения
Стекло на стекле	0.4	0.94
Лед на льду	0,03	0,1
Алюминий на стали	0,47	30 900 Синовиальные суставы человека	0,003	0,01

Также доступны калькуляторы коэффициента трения, которые облегчат наши вычисления при выполнении численных расчетов.

Решение задачи:

Ответ: 0,65.

Определение коэффициента сухого трения

Исследование зависимости силы трения от силы давления

Примеры задач на определение коэффициента трения

Сила трения. Олимпиадная подготовка, 9 класс

Сила трения – тест №2

Как посчитать коэффициент трения. Как определить коэффициент трения скольжения? Расчет трения покоя, скольжения и качения

Трение в физике

Сила трения и коэффициент трения

Как находить коэффициент трения?

Задача на вычисление µt

Угол трения

Истинный коэффициент трения

Коэффициент трения качения

Примеры решения задач

Найти коэффициент трения если. Как определить коэффициент трения скольжения? Задача на вычисление µt

Коэффициент трения — Физика в опытах и экспериментах

Тезисы

Угол трения

Истинный коэффициент трения

Коэффициент трения качения

Примеры решения задач

Сила трения в физике

Состояние покоя

Явление скольжения

Явление качения

Природа сопротивления

Движение в жидкости и газе

Увеличение скорости движения

Энергетический подход

Коэффициент трения — Poly Print

Определение

Соответствие эксплуатационным характеристикам

Как изменяется COF в пленках

Принципы испытаний

Процедура испытания

Условия испытаний

Связанная терминология

Что такое COF (коэффициент трения) и почему он важен?

Что такое коэффициент трения снега? — MVOrganizing

Какой коэффициент трения снега?

Как экспериментально определить коэффициент трения?

Что такое Mew K в физике?

Как получить статическое электричество?

Как найти FN?

Коэффициент трения положительный?

Могут ли коэффициенты статического и кинетического трения быть меньше нуля?

Как узнать, когда использовать статическое или кинетическое трение?

Почему важен коэффициент трения?

Какой максимальный коэффициент статического трения?

Как использовать коэффициент статического трения?

Как найти коэффициент статического и кинетического трения?

Как найти коэффициент трения?

Меняется ли коэффициент трения с углом?

Что происходит с коэффициентом трения при увеличении угла?

Зависит ли коэффициент трения от массы?

Меняется ли коэффициент трения с нагрузкой?

Какое самое скользкое вещество в мире?

Что самое скользкое на земле?

Почему PTFE скользкий?

Что самое скользкое из известных человеку?

Повреждает ли литиевая смазка резину?

Силиконовый спрей лучше WD40?

Могу ли я использовать WD40 на виниловых окнах?

Коэффициент трения, Сопротивление качению, Сопротивление воздуха, Аэродинамика

Friction — The Physics Hypertextbook

Обсуждение

Коэффициент трения — Определение | формулы | Примеры

Что такое коэффициент предельного трения?

См. Также:

Коэффициент трения — определение, формула и ответы на часто задаваемые вопросы

Сила трения или Сила трения:

Формула коэффициента трения:

Формула статического трения:

Формула кинетического трения:

Знаете ли вы?

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики