Закон Кулона –Амонтона — решение

Решение

Городская олимпиада (3-й этап) 2014 11 класс № Э2

Задание 11- 2. Закон Кулона –Амонтана.

В принципе схема проведения экспериментов почти очевидна. Выданные и скрепленные пачки бумаги следует совместить так, чтобы листы противоположных пачек находились друг между другом. Один конец такой «сцепки» следует закрепить, ко второму прикрепить динамометр, с помощью которого можно измерять силы требуемые для того, чтобы растянуть бумажные полоски. На полоски сверху следует класть грузы.

Измерения следует проводить аккуратно и не спеша, фиксируя момент начала движения и, затем, измеряя силу при медленном и по возможности равномерном движении. Измерения можно проводить в различной последовательности. Так в таблице 1 приведены значения максимальной силы трения покоя $п о к$ и силы трения скольжения $с к$ при полностью задействованных полосках бумаги при различных массах грузов. В этом случае число трущихся поверхностей равно .

Таблица 1.

,г	$с к$ ,Н	$п о к$ ,Н	,Н
10	0,35	0,40	0,1
20	0,60	0,65	0,2
30	0,85	0,90	0,3
50	1,30	1,50	0,5
60	1,50	1,80	0,6
70	1,70	2,00	0,7
80	2,00	2,40	0,8
100	2,50	2,90	1,0
120	2,90	3,50	1,2

Ниже представлены графики полученных зависимостей

Полученные результаты позволяют дать ответы на поставленные вопросы:

1. Справедливо ли утверждение, что сила трения пропорциональна силе нормальной реакции?

Да, справедливо, так как полученные зависимости являются линейными и проходящими через начало координат, следовательно сила трения пропорциональная силе нормальной реакции.

2. Правда ли, что сила трения между двумя телами не зависит от площади их соприкосновения?

Для ответа на этот вопрос необходимо Рузы по разному располагать грузы на полосках, так чтобы изменялась площадь трущихся поверхностей. Данное оборудование не позволяет экспериментально обнаружить зависимость силы трения от площади соприкосновения.

3. Чему равен коэффициент трения бумаги о бумагу? (не забудьте о погрешности)

Наиболее точно и обоснованно можно определить коэффициент трения, используя для обработки полученных результатов метод наименьших квадратов.

Теоретически измеренная зависимость имеет вид . Расчеты параметров полученных зависимостей приводят к следующим значениям коэффициентов трения

Скольжения $с к$ ;

Покоя $пок$ .

На сколько процентов коэффициент трения покоя превышает коэффициент трения скольжении?

Различие между полученными значениями является значимым, коэффициент трения покоя превышает коэффициент трения скольжения примерно на .

← Подсказки

Решение

Похожие задачи