Фізика. 7 клас. Шут

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

Лабораторна робота № 9. Визначення коефіцієнта тертя ковзання

Мета роботи

Навчитися визначати силу тертя ковзання дослідним шляхом; визначити коефіцієнт тертя ковзання дерева по дереву; встановити залежність сили тертя від: 1) сили реакції опори; 2) площі поверхні тіла, на яке ця сила реакції опори діє.

Прилади і матеріали: 1) динамометр; 2) дерев’яний брусок; 3) дерев’яна лінійка; 4) набір тягарців масою по 102 г.

Теоретичні відомості

Для визначення коефіцієнта тертя ковзання необхідно спочатку виміряти силу тертя ковзання, яка виникає при русі дерев'яного бруска по дошці. Для цього до бруска прикріплюють динамометр і рівномірно рухають брусок по дошці, тримаючи динамометр горизонтально (див. рис. 135, а, б).

Що при цьому показує динамометр? В горизонтальному напрямі на брусок діють дві сили — сила пружності пружини динамометра (сила тяги), спрямована в бік руху, і сила тертя, спрямована проти руху. Під час рівномірного руху ці дві сили компенсують одна одну (їх рівнодійна дорівнює нулю). Це означає, що вони однакові за величиною, але протилежні за напрямом. Отже, динамометр показує силу, яка чисельно дорівнює силі тертя.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомтеся із теоретичними відомостями.

2. Користуючись динамометром, визначте вагу дерев’яного бруска і тягарця.

Врахуйте, що на горизонтальній поверхні сила нормального тиску дорівнює вазі бруска (тягарця).

3. Розташуйте дерев’яну лінійку горизонтально, покладіть на неї брусок на грань з більшою площею і поставте на нього один тягарець.

4. Прикріпіть до бруска динамометр і за його допомогою рухайте брусок з тягарцем рівномірно вздовж лінійки. Визначте силу тертя, що діє на брусок з тягарцем.

5. Аналогічно визначте силу тертя, навантажуючи брусок двома і трьома тягарцями.

6. У таблицю 15 запишіть значення ваги бруска Р з одним, двома і трьома тягарцями, а також результати вимірювань сили тертя у кожному досліді.

Результати вимірювань і обчислень коефіцієнта тертя ковзання (до лабораторної роботи № 9)

Таблиця № 15

№ досліду

Сила реакції опори Р, Н

Сила тертя Fтер, Н

Коефіцієнт тертя ковзання μ

Середнє значення коефіцієнту тертя ковзання μсер

1.

2.

3.

4.

8. Порівняйте значення сили тертя і сили реакції опори для кожного окремого досліду. З’ясуйте, як змінюється сила тертя зі зміною сили реакції опори.

9. Порівняйте, чи входить одержане вами середнє значення коефіцієнта тертя ковзання μсер дерева по дереву до діапазону значень відповідного коефіцієнта тертя, наведеного у таблиці 14.

10. Перевірте, чи залежить сила тертя ковзання від площі рухомого тіла. Для цього покладіть брусок на грань з меншою площею і повторіть дослід. Порівняйте одержане значення сили тертя ковзання з її значенням у досліді, виконаному раніше. Результати вимірювання і обчислення запишіть у таблицю 15.

11. Зробіть висновки щодо: точності одержаного значення коефіцієнта тертя ковзання дерева по дереву; експериментаторських умінь, яких ви набули при виконанні лабораторної роботи.

Контрольні запитання

  • 1. Поясніть залежність між силою тертя і силою реакції опори.
  • 2. Чи залежить сила тертя ковзання від площі поверхні рухомого тіла за інших рівних умов?

Це треба знати

Як розкрити сутність фізичного закону

З § 2 вам відомо, що фізичні закони встановлюються як теоретичні узагальнення дослідних результатів. Закони фізики дають можливість передбачати і описувати нові закономірності, розв’язувати наукові проблеми, а іноді робити відкриття. Для того, щоб правильно пояснити фізичний закон, необхідно знати:

  • 1. Формулювання закону та його математичний вираз.
  • 2. Досліди, які підтверджують справедливість закону.
  • 3. Можливості застосування закону (закон застосовується до окремих явищ, характеристик фізичних об’єктів, у певній галузі фізики або дозволяє описувати довільні природні явища).
  • 4. Приклади застосування (врахування) закону у науці, техніці, в побуті.
  • 5. Межі застосовності закону (які хибні результати і висновки можна одержати, якщо застосовувати закон для тих явищ, в яких він не виявляється).
  • 6. Роль закону у розробленні сучасної експериментальної бази фізичних досліджень.

Запропонований узагальнений план відповіді допоможе вам виявити рівень володіння знаннями про будь-який фізичний закон. Скористайтеся цим планом і дайте розгорнуту відповідь про закон Гука (див. §29).