1. Цель. Измерить коэффициенты трения качения для различных материалов.
2. Схематический рисунок установки.
Рис.1. Схема установки для проведения измерений
1 – миллисекундомер
2 – платформа
3 – вертикальная стойка
4 – зажимный винт
5 – кронштейны
6 – шкала отклонения груза
7 – шкала наклона стержня
8 – вертикальная стойка
9 – груз
10 – нить
12 – фотоэлектрический
датчик
3. Расчётные формулы.
(1),
Где K – коэффициент трения, 0 и n – соответственно, начальный и конечный углы отклонения шарика, R – радиус шарика, – угол наклона плоскости качения, N – число колебаний.
(2),
Где Рад И — соответственно, значение угла в радианах и градусах.
4. Основные результаты измерений.
Таблица 1
Результаты измерений для вычисления трения качения образца №1
№ П/п | R×103 М | B = 300 | B = 450 | B = 600 | ||||||
A0 | AN | N | A0 | AN | N | A0 | AN | N | ||
1 2 3 4 5 | 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 | 6 6 6 6 6 | 2 2 2 2 2 | 16 15 14 15 15 | 6 6 6 6 6 | 2 2 2 2 2 | 12 12 13 12 12 | 6 6 6 6 6 | 2 2 2 2 2 | 7 7 7 7 7 |
Среднее | 9.97 | 6 | 2 | 15 | 6 | 2 | 12.2 | 6 | 2 | 7 |
Таблица 2
Результаты измерений для вычисления трения качения образцов №2 и №3 при значении угла наклона 60°
№ П/п | Для 2-го образца | Для 3-го образца | ||||||
R×103,м | A0 | AN | N | R×103,м | A0 | AN | N | |
1 2 3 4 5 | 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 | 6 6 6 6 6 | 2 2 2 2 2 | 6 6 6 6 6 | 9.98 9.98 9.98 9.98 9.98 | 6 6 6 6 6 | 2 2 2 2 2 | 22 23 20 20 21 |
Среднее | 9.97 | 6 | 2 | 6 | 9.98 | 6 | 2 | 21.2 |
5. Контрольный расчёт.
Для первого груза:
— при =30°:
— при =45°:
— при =60°:
Для второго груза:
— при =60°:
Для третьего груза:
— при =60°:
6. Вывод. В результате опыта были определены коэффициенты трения качения при помощи наклонного маятника при разных углах наклона плоскости качения. Погрешности, присутствовавшие в работе, вызваны, в основном, человеческим фактором (довольно сложно определить, когда нажимать кнопку "Стоп") и тем обстоятельством, что измерялось целое число колебаний.