Iov 17
Faceți cunoștință cu fenomenul de frecare, clasificarea de frecare.
Se calculează coeficientul de frecare la rulare pentru o anumită pereche perlă-substrat.
Când două organisme la o anumită presiune între suprafețele lor o forță prevenind deplasarea un corp în raport cu altul. Această forță se numește forța de frecare statică. Prezența acestui tip de frecare duce la fenomenele de stagnare și derivă.
Dacă aplicăm o forță externă paralelă cu suprafața corpurilor de contact, corpurile de alunecare începe după forța exterioară depășește o anumită valoare. Astfel, forța de frecare statică îndreptată opusă forței externe, și egală cu ea, variază de la zero la o valoare maximă.
Atunci când corpurile în raport cu celălalt de-a lungul suprafeței de contact a glisante acte forța de frecare de alunecare direcționată a vitezei oppositely relativă.
La viteze mici, forța de frecare este practic independentă de viteză și egală cu forța maximă de frecare statică. Valoarea sa poate fi calculată folosind formula:
în cazul în care: - coeficientul de frecare de alunecare, a cărui valoare este găsit din experiență.
Acest raport depinde de corpurile de material, și starea suprafețelor de frecare ale vitezei de deplasare. FH - forță de presiune normală.
Când corpul se rostogolește pe suprafața celuilalt, atunci există forța de frecare de rulare:
unde: k - coeficientul de frecare de rulare; r - raza corpului de rulare.
Atât FSK și forța de rezistență FTP, mișcarea organelor, rezultatele lor de acțiune în pierderea de energie mecanică. O trăsătură caracteristică este prezența forțelor considerate forță de frecare statică; forța de frecare nu dispare atunci când mișcarea se oprește. O astfel de frecare se numește uscat. Apariție de frecare uscată cauzată de interacțiunea dintre moleculele, atomii și electronii în vecinătatea suprafeței de contact, adică interacțiunea electromagnetică.
În cazul în care suprafețele de contact bine corpul lubrifiat, corpul începe să alunece într-o foarte mică, aproape de aproape de forțe externe de zero. Acest lucru se datorează faptului că nu se freacă una de alte suprafețe dure și pelicule de lichid subtiri care aderă la suprafețele solide. Emergente cu o forță de frecare numite forte de frecare lichid, deoarece nu există nici o frecare statică.
În mișcarea de frecare uscată, cu accelerare are loc atunci când forța exterioară depășește o forță de frecare. În acest caz, forța externă la o rată constantă crește fără limită (în sens nonrelativista). Dacă forța de frecare lichid este proporțională cu viteza la viteze mici. Prin urmare, o forță externă constantă poate accelera organismul doar la o anumită viteză, numit de limitare. La atingerea soldurilor sale de forță de frecare forța externă și corpul se mișcă uniform în continuare.
De obicei, forța de frecare și frecarea de rulare mai mici de lichid, decât forțele de frecare de alunecare. Prin urmare, atunci când frecare este frecare de alunecare dăunătoare sau frecare de rostogolire se înlocuiește cu frecare lichid.
Noi nu ar trebui să credem că doar frecarea joacă un rol negativ în mișcarea. Dacă nu ar exista frecare, nu ar fi în măsură să se deplaseze mașini, trenuri, oamenii nu puteau merge pe o suprafață plană, ar fi periculos să se așeze pe un scaun, etc.
Luați în considerare rolul de frecare roata de rulare raza r. Atunci când are loc de rulare, fără alunecare, iar corpul nu este deformat de-a lungul suprafeței organelor de contact este singura forță efectivă de frecare statică, și care asigură mișcarea. Activitatea acestei forțe este egală cu zero, și, prin urmare, nici o pierdere de energie mecanică, în cazul în care nu există nici o deformare a corpurilor.
De fapt, atunci când rulare este întotdeauna o pierdere de energie mecanică. Cauza acestor pierderi - forța de frecare de rulare, care nu se limitează la orice frecare statică la alunecare audio de frecare. Apariție de rulare forte de frecare, evident, din cauza deformării.
Absolut deformare elastică (Figura 1a) nu dă naștere nici unei forțe care împiedică mișcarea, deoarece forța rezultantă F, aplicată pe roata de porțiunile deformate deformat planul trece prin centrul roții și are doar o componentă verticală.
Dacă deformarea este inelastică (1b), rezultată forța F are atât o componentă verticală FH. și orizontală îndreptată împotriva viteză și este o forță de rulare FTP frecare.
Rolling - o mișcare complexă, poate fi reprezentat ca suma a două mișcări: translație și rotație în raport cu centrul instantaneu O“. motor FT forță de tracțiune. aplicată pe axa roții, creează un M de cuplu (Figura 2):
Cu o cantitate uniformă de cupluri de rotație în jurul punctului O „este egal cu zero:
în cazul în care: K - forța brațului F N; L - forța brațului F TR.
Deformării în timpul de rulare sunt în general mici, și, prin urmare, am mic moment forța de frecare de rulare pot fi neglijate. Pentru a roti laminate la o viteză constantă V, forța de împingere FT trebuie să echilibreze forța de frecare de rulare FTP. FT = FTP.
Luând în considerare acest lucru, ecuația (3) se poate scrie:
De aici obținem expresia (2) pentru rulare forța de frecare F TR. Astfel, coeficientul de frecare de rulare k, spre deosebire de o dimensiune de lungime, ca forțe ale umărului F H.
DESCRIERE INSTALARE ȘI METODE DE MĂSURARE.
Instalarea este pendul înclinat (Figura 3).
În cazul în care mingea a se retrage din poziția de echilibru (axa OO1) printr-un unghi 0 și apoi eliberat, acesta va oscila, în jurul valorii de rulare poziția de echilibru. Din cauza frecării amplitudinea oscilațiilor va scădea, vibrațiile vor fi amortizată. Pierderea completă a energiei vibrații mecanice egală cu forța de frecare de rulare în conformitate cu legea de conservare a energiei:
La punctele A și B din viteza mingii este zero, prin urmare, energia mecanică totală este doar energie potențială. Deoarece înălțimea mingea este redusă în funcție de perioada de oscilație h jumătate, pierderea energiei mecanice este:
Fig. 3 arată că pierderea de h înălțime este:
în cazul în care: L - distanta de la punctul de suspendare la centrul mingii de greutate.
rulare de lucru frecare în modul în care s, egală cu lungimea arcului AB este egal cu:
expresiile echivalând (4) și (6), după transformare cu privire la (5) și (7), obținem:
Pentru a reduce eroarea în determinarea k ia în considerare modificarea unghiului de deviere a balonului în n oscilatii completă. Dacă notăm valoarea de vârf a unghiului de deviere n prin oscilații n complet, calea, care trece apoi centrul de greutate al pendulului este:
Expresia (8), în acest caz, ia forma:
La unghiuri mici de deviere pot fi luate în considerare:
Folosind acest raport, pentru a calcula coeficientul de frecare de rulare se obține cu formula:
Ordinea executării
Amplasat pe instrucțiunile pendulului înclinare profesor. Se determină unghiul .
Devia mingea extrema dreaptă. unghiul nu trebuie să depășească 5 °.
Se determină valoarea de vârf a unghiului de deviere după n n oscilații complet.
Determina bec raza r.
Se repetă experiența de cel puțin 5 ori.
Prin ordinul instructorului pentru a schimba mingea sau substrat - o placă, pe care rostogolește mingea. Pentru a repeta experiența în noile condiții.
Se calculează valoarea k prin formula (9) și eroarea k.
Rezultatele apar în forma prescrisă de un standard.
PRELUCRAREA REZULTATELOR DE MĂSURARE
Valoarea erorii de rulare k coeficient de frecare poate fi determinat prin formula:
LISTĂ DE VERIFICARE
Care este „frecare uscată“ și „frecarea de fluid“?
Nume tipurile de frecare.
Scrieți formula pentru forța de frecare de alunecare și de rulare forte de frecare.
Ce determină rezistența frecare de alunecare și de rulare forței de frecare?
Din care coeficientul de frecare de alunecare depinde? coeficient de frecare de rulare?
Ceea ce este diferit de coeficientul de rulare coeficient de frecare de frecare de alunecare?
Ce este un pendul înclinat? Formula pentru forța de presiune normală pe planul înclinat.
REFERINȚE
[10] - [12]; [8] c. 47-52; [9] c. 765.