Job 17

Запознайте се с феномена на триене, класификацията на триене.

Изчислява се коефициента на триене при търкаляне за дадена мънисто-субстрат двойки.

Когато две тела на определено налягане между техните повърхности на сила предотвратяване на преместването на едно тяло спрямо друг. Тази сила се нарича сила на статично триене. Наличието на този вид триене води до феномена на стагнация и дрифт.

Ако приложим външна сила, успоредна на повърхността на контактните тела, плъзгащи тела започва след външната сила превишава определена стойност. Така силата на статичното триене насочена срещуположно на външната сила, и равно на това, варира от нула до максимална стойност.

Когато плъзгащи тела един спрямо друг по контактната повърхност на триене при плъзгане сила действа насочена срещуположно относителната скорост.

При ниски скорости, силата на триене е почти независимо от скоростта и равна на максималната сила на статично триене. Неговата стойност може да бъде изчислена по формулата:

където:  - плъзгащи коефициент на триене, чиято стойност е намерена от опит.

Това съотношение зависи от материалните тела и състоянието на повърхностите на триене на скоростта на движение. FH - нормална сила налягане.

Когато тялото се търкаля по повърхността на друга, тогава няма да има силата на триене при търкаляне:

където: к - коефициент на триене при търкаляне; R - радиус на търкаляне тялото.

И двете FSK и FTP сила съпротива движение на телата, техните действия води до загуба на механична енергия. Характерна особеност е наличието на силите считат статичното триене сила; силата на триене не изчезват, когато спира движението. Такава триене се нарича сух. Появата на сухо триене, причинени от взаимодействието на молекулите, атомите и електроните в близост до контактната повърхност, т.е. електромагнитния взаимодействието.

Ако контактни повърхности добре смазани тяло, тялото започва да се плъзга в много малка, почти в близост до нула външни сили. Това е така, защото не трие всеки други твърди повърхности и тънки течни филми, които прилепват към повърхностите на твърди вещества. Развиваща се с сила на триене нарича силите на триене течност, тъй като няма статично триене.

При движение на сухо триене с ускорение се случва, когато външната сила надвишава сила на триене. В този случай, външната сила с постоянна увеличения процент без граница (в нерелативистичните смисъл на думата). Ако течност силата на триене е пропорционална на скоростта при ниски скорости. Ето защо, с постоянна външна сила може да ускори тялото само до определена скорост, наречена ограничаване. При достигане на своите силата на триене баланси външната сила и тялото допълнителни ходове равномерно.

Обикновено силата на триене и триене при търкаляне на течност по-малки, отколкото силите на триене при плъзгане. Ето защо, когато триенето е вредно триене плъзгане или триене при търкаляне се заменя с течно триене.

Не бива да мислим, че само триенето играе отрицателна роля в движението. Ако нямаше триене, не ще бъде в състояние да се движат автомобили, влакове, хората не могат да ходят на плоска повърхност, то би било опасно да седне на един стол, и т.н.

Помислете роля на триенето на колелата при търкаляне радиус R. Когато подвижен става без приплъзване, и тялото не се деформира по повърхността на контактните тела е ефективна само сила на статично триене, и която осигурява движението. Работата на тази сила е равна на нула, и следователно няма загуба на механична енергия, ако няма деформация на органи.

В действителност, когато подвижен винаги е загуба на механичната енергия. Причината за тези загуби - подвижен силата на триене, която не се ограничава до статичното триене за триене при плъзгане аудио. Възникване подвижен сили на триене, очевидно се дължи на деформация.

Абсолютно еластична деформация (Фигура 1а) не води до никакви сили, които пречат на движението, тъй като получената сила F, приложена към колелото от деформирани участъци деформирани равнина преминава през центъра на колелото и има само вертикална компонента.

Ако деформацията е нееластичен (1б), получената сила F има и вертикална FH компонент. и хоризонтално насочено срещу скорост и сила на триене при търкаляне FTP.

Подвижният - комплекс движение, може да бъде представен като сума от две движения: транслацията и въртеливо по отношение на моментния център О '. Сила на опън FT двигател. приложен към оста на колелото, създава въртящ момент М (Фигура 2):

С еднакъв размер на въртене въртящи моменти за точка О "е равна на нула:

където: к - рамо сила F N; л - рамо сила F TR.

Деформацията по време на валцуването обикновено са малки, а оттам и л малко подвижен сила на триене момент може да бъде пренебрегната. За да завъртя колелото с постоянна скорост V, силата на натиск, FT трябва да балансира силата на триене при търкаляне FTP. FT = FTP.

Имайки предвид това, уравнението (3) може да се запише:

От тук получаваме израза (2) за подвижния сила на триене F TR. По този начин, подвижен коефициент на триене к разлика  измерение дължина, като раменете сили F H. а

Описание Инсталация и методи за измерване.

Инсталацията е наклонена махало (Фигура 3).

Ако топката да се оттегли от равновесното положение (OO1 ос) с ъгъл 0 и след това освободен, той ще се люлее, подвижен около равновесното положение. Поради търкаляне триене амплитудата на колебание ще намалее, вибрации ще се заглушават. Пълна загуба на механични вибрации енергия, равна на силата на триене при търкаляне съгласно закона за запазване на енергията:

В точки А и Б на скоростта на топката е нула, следователно, общата механична енергия е само потенциална енергия. От височината на топката се намалява с h половината трептене период, загубата на механична енергия е:

Фиг. 3 показва, че загубата на височина h е:

където: L - разстояние от точката на окачване до центъра на тежестта на топката.

триене при търкаляне работа в посока S, равна на дължината на дъгата AB е равна на:

Приравняването изрази (4) и (6), след трансформация по отношение на (5) и (7), се получават:

За да се намали грешката при определяне на к разгледа промяната на ъгъла на отклонение на топката в н пълни трептения. Ако означим пиковата стойност на ъгъла на отклонение n през п пълни трептения, пътят, който след това преминава в центъра на тежестта на махалото е:

Експресия (8) в този случай е под формата:

В малки ъгли на отклонение може да се счита:

С помощта на този коефициент, за да се изчисли коефициентът на триене при търкаляне се получи по формулата:

Ред на изпълнение

Задайте по нареждане на махалото на наклон учител. Определя ъгъла .

Отклони топката към десния край.  ъгъл не трябва да надвишава 5 °.

Определяне на максималната стойност на ъгъла на отклонение след п n пълни трептения.

Определя крушка радиус R.

Повторете опита на най-малко 5 пъти.

С цел на ръководител за промяна на играта или субстрата - плоча, върху която се търкаля топката. За да повторите опита си в новите условия.

Изчисли стойността к с формула (9) и грешката k.

Резултатите се появяват под формата на предписание от стандарт.

ОБРАБОТКА НА РЕЗУЛТАТИТЕ НА ИЗМЕРВАНЕ

Стойността на грешката при търкаляне коефициент на триене k може да се определи с формулата:

ПРОВЕРКИ

Какво е "сух триенето" и "течност триене"?

Име на видовете триене.

Напиши формула за силата на триене при плъзгане и подвижния силите на триене.

Какво определя силата на триене при плъзгане и триене при търкаляне сила?

От което коефициентът на триене при плъзгане зависи? коефициент на триене при търкаляне?

Какво е различен от коефициента на подвижния коефициент на триене на триене при плъзгане?

Какво е склонен махало? Формулата за нормална сила на натиск върху наклонената равнина.

СПРАВКА

[10] - [12]; [8] С. 47-52; [9] С. 765.