როგორ მოვძებნოთ ხახუნის კოეფიციენტი, თუ ცნობილია. იპოვნეთ ხახუნის ძალა. ხახუნის ძალის ფორმულა. ხახუნის ძალის ერთეულები

განმარტება

ხახუნის ძალაეწოდება ძალას, რომელიც წარმოიქმნება ორგანოების ფარდობითი მოძრაობის (ან გადაადგილების მცდელობის) დროს და არის მოძრაობისადმი წინააღმდეგობის შედეგი გარემოან სხვა ორგანოები.

ხახუნის ძალები წარმოიქმნება სხეულების (ან მათი ნაწილების) შეხებისას ერთმანეთთან შედარებით. ამ შემთხვევაში, ხახუნს, რომელიც კონტაქტური ორგანოების ფარდობითი მოძრაობის დროს ჩნდება, ეწოდება გარე. ერთი მყარი სხეულის ნაწილებს (გაზი, სითხე) წარმოქმნილ ხახუნს შინაგანი ეწოდება.

ხახუნის ძალა არის ვექტორი, რომელსაც აქვს მიმართულება ტანგენციის გასწვრივ ზედაპირზე (ფენებზე). უფრო მეტიც, ეს ძალა მიმართულია ამ ზედაპირების (ფენების) ფარდობითი გადაადგილების საწინააღმდეგოდ. ასე რომ, თუ თხევადი ორი ფენა გადაადგილდება ერთმანეთზე, სხვადასხვა სიჩქარით მოძრაობის დროს, მაშინ ძალას, რომელიც მიდის უფრო მაღალ სიჩქარეზე მოძრავ ფენას, აქვს მიმართულების მიმართულება, რომელიც მოძრაობის საწინააღმდეგოა. ძალა, რომელიც მოქმედებს ფენაზე, რომელიც მოძრაობს უფრო დაბალი სიჩქარით, მიმართულია მოძრაობის გასწვრივ.

ხახუნის სახეები

ხახუნს, რომელიც ხდება მყარი ზედაპირების ზედაპირებს შორის, ეწოდება მშრალი. ეს ხდება არა მხოლოდ ზედაპირების სრიალის დროს, არამედ როდესაც ხდება ზედაპირების გადაადგილების მიზეზი. ამ შემთხვევაში ჩნდება სტატიკური ხახუნის ძალა. გარე ხახუნს, რომელიც მოძრავ სხეულებს შორის ჩნდება, კინემატიკური ეწოდება.

მშრალი ხახუნის კანონები მიუთითებს, რომ სტატიკური ხახუნის მაქსიმალური ძალა და მოცურების ხახუნის ძალა არ არის დამოკიდებული ხახუნის საგანი ორგანოების საკონტაქტო ზედაპირების არეზე. ეს ძალები პროპორციულია ნორმალური წნევის ძალის (N) მოდულისა, რომელიც ზეწოლას ახდენს ზედაპირებზე:

სად არის ხახუნის განზომილებიანი კოეფიციენტი (დასვენება ან მოცურება). ეს კოეფიციენტი დამოკიდებულია მბზინავი სხეულების ზედაპირების ბუნებაზე და მდგომარეობაზე, მაგალითად, უხეშობის არსებობაზე. თუ ხახუნი ხდება მოცურების შედეგად, მაშინ ხახუნის კოეფიციენტი სიჩქარის ფუნქციაა. ხშირად, ხახუნის კოეფიციენტის ნაცვლად გამოიყენება ხახუნის კუთხე, რომელიც უდრის:

კუთხე ტოლია სიბრტყის ჰორიზონტისკენ მიდრეკილების მინიმალური კუთხისა, რომელზედაც ამ თვითმფრინავზე მწოლიარე სხეული იწყებს სრიალს მიზიდულობის გავლენის ქვეშ.

ხახუნის კანონი უფრო ზუსტად არის მიჩნეული, რომელიც ითვალისწინებს მოზიდვის ძალებს სხეულთა მოლეკულებს შორის, რომლებიც ექვემდებარებიან ხახუნს:

სადაც S არის სხეულების მთლიანი საკონტაქტო არე, p 0 არის დამატებითი წნევა, რომელიც გამოწვეულია მოლეკულური მოზიდვის ძალებით, არის ხახუნის ნამდვილი კოეფიციენტი.

ხახუნი შორის მყარი სხეულიდა სითხე (ან გაზი) ეწოდება ბლანტი (თხევადი). ბლანტი ხახუნის ძალა ნულდება, თუ გაქრება სხეულების ფარდობითი მოძრაობის სიჩქარე.

როდესაც სხეული მოძრაობს თხევად ან გაზში, ჩნდება საშუალო რეზისტენტული ძალები, რაც შეიძლება მნიშვნელოვნად აღემატებოდეს ხახუნის ძალებს. მოცურების ხახუნის ძალის სიდიდე დამოკიდებულია სხეულის ზედაპირის ფორმაზე, ზომაზე და მდგომარეობაზე, სხეულის სიჩქარეზე საშუალოზე და სიბლანტეზე. არა ძალიან მაღალი სიჩქარით, ხახუნის ძალა გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით:

სადაც მინუს ნიშანი ნიშნავს, რომ ხახუნის ძალას აქვს სიჩქარის ვექტორის მიმართულების საწინააღმდეგო მიმართულება. სხეულების სიჩქარის ზრდასთან ერთად ბლანტი გარემოში, წრფივი კანონი (4) ხდება კვადრატული:

კოეფიციენტები და მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული სხეულების ზედაპირების ფორმაზე, ზომაზე, მდგომარეობაზე, საშუალო სიბლანტეზე.

გარდა ამისა, გამოირჩევა მოძრავი ხახუნი. პირველი მიახლოებით, მოძრავი ხახუნი გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით:

სადაც k არის მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი, რომელსაც აქვს სიგრძის განზომილება და დამოკიდებულია კონტაქტის ქვეშ მყოფი სხეულების მასალაზე და ზედაპირების თვისებებზე და ა.შ. N არის ნორმალური წნევის ძალა, r არის მოძრავი სხეულის რადიუსი.

ხახუნის ძალის ერთეულები

ხახუნის ძალის გაზომვის ძირითადი SI ერთეული (როგორც ნებისმიერი სხვა ძალა) არის: [P] = H

SGS- ში: [P] = დინ.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი

Ამოცანა.პატარა სხეული დევს ჰორიზონტალურ დისკზე. დისკი ბრუნავს ღერძის გარშემო, რომელიც გადის მის ცენტრში, კუთხის სიჩქარით პერპენდიკულარულ სიბრტყეზე. დისკის ცენტრიდან რა მანძილზე შეიძლება სხეული წონასწორობაში იყოს, თუ დისკსა და სხეულს შორის ხახუნის კოეფიციენტია?

გამოსავალიმოდით, ნახ. 1-ზე დავასახოთ ის ძალები, რომლებიც იმოქმედებენ მბრუნავ დისკზე მოთავსებულ სხეულზე.

ნიუტონის მეორე კანონის შესაბამისად, ჩვენ გვაქვს:

(1.1) განტოლებიდან Y ღერძზე პროექციისას ვიღებთ:

პროექციაში X ღერძზე, ჩვენ გვაქვს:

სადაც მცირე სხეულის მოძრაობის აჩქარება სიდიდის ტოლია მთლიანი აჩქარების ნორმალური კომპონენტისა. მოდით ვიპოვოთ დასვენების ძალები, როგორც:

ჩვენ გავითვალისწინებთ გამოთქმას (1.2), შემდეგ გვაქვს:

ჩვენ ვათანაბრებთ გამოთქმების (1.3) და (1.5) მარჯვენა მხარეს:

სადაც პატარა სხეული (რადგან ის დისკზე ისვენებს) მოძრაობს ტოლი სიჩქარით.

ხახუნება არის ფიზიკური პროცესი, რომლის გარეშეც თავად მოძრაობა ვერ იარსებებს ჩვენს სამყაროში. ფიზიკაში, ხახუნის ძალის აბსოლუტური მნიშვნელობის გამოსათვლელად, საჭიროა ვიცოდეთ განსახილველი ხახუნის ზედაპირების სპეციალური კოეფიციენტი. ეს სტატია ამ კითხვაზე გიპასუხებთ.

ხახუნის ფიზიკაში

კითხვაზე პასუხის გაცემამდე, თუ როგორ უნდა იპოვოთ ხახუნის კოეფიციენტი, საჭიროა გავითვალისწინოთ რა არის ხახუნის და რა ძალა ახასიათებს მას.

ფიზიკაში არსებობს ამ პროცესის სამი ტიპი, რომელიც მყარ ობიექტებს შორის ხდება. ეს არის მოცურების და მოძრავი. ხახუნის დროს მოსვენება ხდება მაშინ, როდესაც გარე ძალა ცდილობს ობიექტის გადაადგილებას. Slip Friction, როგორც სახელი გვთავაზობს, ხდება მაშინ, როდესაც ერთი ზედაპირი მეორეზე სრიალებს. დაბოლოს, მოძრავი ხახუნის წარმოქმნა ხდება მაშინ, როდესაც მრგვალი ობიექტი (ბორბალი, ბურთი) რომელიმე ზედაპირზე გადადის.

ყველა ტიპს აერთიანებს ის ფაქტი, რომ ისინი ხელს უშლიან ნებისმიერ მოძრაობას და მათი ძალების გამოყენების წერტილი არის ორი ობიექტის ზედაპირების კონტაქტის არეალში. ასევე, ყველა ეს ტიპი გარდაქმნის მექანიკურ ენერგიას სითბოს.

მოცურების და სტატიკური ხახუნის ძალების მიზეზებია მიკროსკოპული უხეშობა ზედაპირებზე, რომლებიც ირეცხება. გარდა ამისა, ამ ტიპებს განპირობებულია დიპოლ-დიპოლური და სხვა სახის ურთიერთქმედება ატომებსა და მოლეკულებს შორის, რომლებიც ქმნიან მბზინავ სხეულებს.

მოძრავი ხახუნის მიზეზი უკავშირდება ელასტიური დეფორმაციის ჰისტერეზს, რომელიც ჩნდება მოძრავი ობიექტისა და ზედაპირის კონტაქტის წერტილში.

ხახუნის ძალა და ხახუნის კოეფიციენტი

მყარი ხახუნის სამივე ტიპი აღწერილია გამონათქვამებით, რომლებსაც აქვთ იგივე ფორმა. მოდით მივცეთ მას:

აქ N არის სხეულზე ზედაპირზე პერპენდიკულარული მოქმედი ძალა. ამას ეწოდება მხარდაჭერის რეაქცია. რაოდენობას μ t ეწოდება შესაბამისი ტიპის ხახუნის კოეფიციენტს.

მოცურების და სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტები განზომილებიანი სიდიდეებია. ამის გაგება შეიძლება, თუ გადავხედავთ ხახუნის ძალისა და ხახუნის კოეფიციენტის თანასწორობას. თანასწორობის მარცხენა მხარე გამოხატულია ნიუტონებით, მარჯვენა მხარე ასევე გამოხატულია ნიუტონებით, ვინაიდან N- ის მნიშვნელობა არის ძალა.

რაც შეეხება მოძრავი ხახუნს, მისი კოეფიციენტი ასევე იქნება განზომილებიანი სიდიდე, მაგრამ იგი განისაზღვრება, როგორც ელასტიური დეფორმაციის ხაზოვანი მახასიათებლის თანაფარდობა მოძრავი ობიექტის რადიუსთან.

უნდა ითქვას, რომ ერთეულის მეათედი არის მოცურების და მოსვენების ხახუნის კოეფიციენტების ტიპიური მნიშვნელობები. ამ კოეფიციენტისთვის შეესაბამება ერთეულის მეასედები და მეათასედები.

როგორ მოვძებნოთ ხახუნის კოეფიციენტი?

კოეფიციენტი μ t დამოკიდებულია რიგ ფაქტორებზე, რომელთა გათვალისწინება ძნელია მათემატიკურად. მოდით ჩამოთვალოთ ზოგიერთი მათგანი:

• ზედაპირების მოსაშლელი მასალა;
• ზედაპირის დასრულების ხარისხი;
• ჭუჭყის, წყლის და ა.შ.
• ზედაპირის ტემპერატურა.

ამიტომ, t t ფორმულა არ არსებობს და ის უნდა შეფასდეს ექსპერიმენტულად. იმის გასაგებად, თუ როგორ უნდა იპოვოთ ხახუნის კოეფიციენტი, ეს უნდა გამოიხატოს F t ფორმულიდან. Ჩვენ გვაქვს:

გამოდის, რომ μ t იცოდეთ, საჭიროა იპოვოთ ხახუნის ძალა და საყრდენის რეაქცია.

შესაბამისი ექსპერიმენტი ხორციელდება შემდეგნაირად:

1. აიღეთ კორპუსი და თვითმფრინავი, მაგალითად, ხისგან.
2. ისინი დინამომეტრს უკავშირებენ სხეულს და თანაბრად გადაადგილდებიან ზედაპირზე.

ამ შემთხვევაში, დინამომეტრი აჩვენებს გარკვეულ ძალას, რომელიც უდრის F t. ჰორიზონტალურ ზედაპირზე სხეულის წონის ტოლია.

აღწერილი მეთოდი საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ, რას უდრის სტატიკური ხახუნის და მოცურების კოეფიციენტი. ანალოგიურად, შეგიძლიათ ექსპერიმენტულად განსაზღვროთ μ t მოძრავი.

Μ t განსაზღვრის კიდევ ერთი ექსპერიმენტული მეთოდი პრობლემის სახით წარმოდგენილია შემდეგ განყოფილებაში.

მკ – ს გაანგარიშების პრობლემა

ხის ბლოკი მინის ზედაპირზეა. შეუფერხებლად დახრის ზედაპირს, აღმოჩნდა, რომ ბარის გადაადგილება იწყება 15 o დახრის კუთხით. რა არის სტატიკური ხახუნის კოეფიციენტი ხის – მინის წყვილისთვის?

როდესაც ბარი დახრილ სიბრტყეზე იყო 15 o, მაშინ დანარჩენი მდგომარეობის დროს მას ხახუნის ძალას ჰქონდა მაქსიმალური მნიშვნელობა. ეს ტოლია:

N ძალა განისაზღვრება ფორმულით:

გამოიყენეთ μ t ფორმულა, მივიღებთ:

μ t = F t / N = m * g * sin (α) / (m * g * cos (α)) = tg (α).

Α-ს კუთხის ჩანაცვლებით მივიღებთ პასუხს: μ t = 0,27.

(8-9 კლასის მოსწავლეების დასასვენებელი სკოლის გაკვეთილი)

• მოსწავლეთა გონებრივი აქტივობის გაძლიერება.
• ფიზიკური გაზომვების განზოგადებული უნარის ფორმირება.
• ფიზიკური კანონების ექსპერიმენტული შემოწმების განზოგადებული შესაძლებლობის ფორმირება.
• ცხრილის სახით მიღებული შედეგების სისტემატიზაციის უნარის ფორმირება, ექსპერიმენტის საფუძველზე დასკვნების გაკეთების შესაძლებლობა.

სემინარის ორგანიზება: სემინარში მონაწილე ყველა სტუდენტი იყოფა ჯგუფებად. სტუდენტების თითოეული ჯგუფი იღებს დავალებას, სამუშაოს მოკლე აღწერით.

სამუშაოს დასრულების შემდეგ, მოსწავლეებმა უნდა შეადგინონ ანგარიში. ანგარიში შედგება ცხრილიდან, საჭირო მნიშვნელობის და მისი შეცდომის გაანგარიშებით, დასკვნის შესრულების შესახებ.

სამუშაო პროცესი

I. მასწავლებლის შესავალი სიტყვები:

თუ ჰორიზონტალურ ზედაპირზე ბარი დაადეთ და ჰორიზონტალური მიმართულებით საკმარისი ძალით იმოქმედეთ მასზე, მაშინ ზოლი გადავა. ადვილია დარწმუნდეთ, რომ ამ შემთხვევაში ოთხი ძალა მოქმედებს ზოლზე: ვერტიკალური მიმართულებით - სიმძიმის P ძალა და საყრდენის Q რეაქციის ძალა, სიდიდის ტოლი და საწინააღმდეგო მიმართულებით; ჰორიზონტალური მიმართულებით - წევის ძალა ვდა საპირისპირო ხახუნის ძალა F mp.

იმისათვის, რომ ბარი თანაბრად და სწორხაზოვნად იმოძრაოს, საჭიროა წევის ძალის მოდული უტოლდებოდეს ხახუნის ძალის მოდულს.

ხახუნის ძალის გაზომვის მეთოდი ამას ემყარება. ზოლზე უნდა მოხდეს გამწევ ძალა, რომელიც შეინარჩუნებს ამ სხეულის ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას. ეს წევის ძალა გამოიყენება ხახუნის ძალის მოდულის დასადგენად.

II სემინარი.

დავალება I ჯგუფისთვის.

დაადგინეთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი, როდესაც ბარი მოძრაობს მაგიდის ჰორიზონტალური ზედაპირის გასწვრივ.

აღჭურვილობა: ტრიბომეტრი, ხის მმართველი, ხის ბლოკი სამი ხვრელით; დინამომეტრი; წონის ნაკრები მექანიკისთვის.

სამუშაო შეკვეთა .

1. გამოთვალეთ დინამომეტრის მასშტაბური დაყოფა.
2. გაზომეთ ზოლის წონა დინამომეტრით. წონის გაზომვის შედეგის აღრიცხვა ცხრილში.
3. გაზომეთ ბარის მოცურების ხახუნის ძალა მაგიდაზე წონით. ამისათვის, დინამიკის გამოყენებით, წონით ბარი მაგიდაზე თანაბრად გადაადგილეთ.
4. გაზომვის შედეგი ჩაიწერე ცხრილში.
5. ბარის ერთი, ორი ან სამი წონით დატვირთვისას გაზომეთ ხახუნის ძალა თითოეულ შემთხვევაში. შეიყვანეთ მონაცემები ცხრილში.
6. გამოთვალეთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი
7. დაადგინეთ ხახუნის კოეფიციენტის ინსტრუმენტული შეცდომა.
8. გააკეთე დასკვნა.

ადვილია იმის დადგენა, რომ სხეულის შემთხვევაში, ჰორიზონტალური ზედაპირის გასწვრივ მოძრაობს, ნორმალური წნევის ძალა ტოლია ამ სხეულზე მოქმედი სიმძიმის ძალის: N = P... ეს საშუალებას გაძლევთ გამოთვალოთ ხახუნის კოეფიციენტი:

დინამომეტრის მასშტაბის დაყოფა, გ = 0,1 ნ

1. განისაზღვრა ბარის წონა და დატვირთვა დინამომეტრის გამოყენებით, ჩაწერილი ცხრილში.

2. ბარის თანაბრად გადაადგილება ხის მმართველის გასწვრივ განისაზღვრა წევის ძალა, რომელიც უდრის ხახუნის ძალას. მისი მნიშვნელობა ცხრილში ჩავწერეთ.

3. დაადგინეთ ხახუნის კოეფიციენტი ხახუნის ძალის თითოეული გაზომვისთვის, შეიტანეთ ისინი ცხრილში.

4. განისაზღვრა გაზომვის შეცდომა ხახუნის ძალის კოეფიციენტის თითოეული მნიშვნელობისთვის.

1. ხახუნის კოეფიციენტია 0.2.
2. ინსტრუმენტული გაზომვის შეცდომაა 0,06.
3. მაგიდის ზედაპირზე სხეულის ორმხრივი მოძრაობის დროს მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი არის ნორმალური წნევის ძალისგან დამოუკიდებელი მუდმივი მნიშვნელობა.

2. შეადარეთ სტატიკური, მოცურების და მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი. გააკეთე დასკვნა.

აღჭურვილობა:დინამომეტრი, ხის ბლოკი, წონა ორი კაუჭით - 2 ცალი, მრგვალი ფანქრები - 2 ცალი.

სამუშაოს რიგითობა.

2. გაზომეთ ორწონიანი ზოლის წონა დინამომეტრით. წონის გაზომვის შედეგი ჩაწერეთ რვეულში.

3. გაზომეთ ზოლის მაქსიმალური სტატიკური ხახუნი მაგიდასთან. ამისათვის ბლოკი დადეთ მაგიდაზე, ხოლო ორი წონა ბლოკზე; მიამაგრეთ დინამომეტრი ზოლზე და დააყენეთ ზოლი მოძრაობით. ჩაწერეთ დინამიკის კითხვა, რომელიც შეესაბამება ზოლის მოძრაობის დასაწყისს.

4. გაზომეთ ბარის მოცურების ხახუნის ძალა მაგიდაზე წონით. ამისათვის, დინამიკის გამოყენებით, წონით ბარი მაგიდაზე თანაბრად გადაადგილეთ. ჩაწერეთ რვეულში ძალის გაზომვის შედეგი.

5. გაზომეთ მაგიდაზე არსებული ბარის მოძრავი ხახუნი. ამისათვის ორ მრგვალ ფანქარზე მოათავსეთ ბლოკი ორი წონით და დინამიკის გამოყენებით ბლოკი თანაბრად გადაიტანეთ მაგიდის გასწვრივ. ჩაწერეთ რვეულში ძალის გაზომვის შედეგი.

6. გააკეთეთ დასკვნა იმის შესახებ, თუ რომელი ძალა მეტია:
ა) სხეულის წონა ან სტატიკური ხახუნის მაქსიმალური ძალა?
ბ) სტატიკური ხახუნის მაქსიმალური ძალა ან მოცურების ხახუნის ძალა?
გ) მოცურების ხახუნის ძალა ან მოძრავი ხახუნის ძალა?

7. შეადარეთ სტატიკური ხახუნის, მოცურების ხახუნის და მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი.

ა) სხეულის წონა მეტია ვიდრე სტატიკური ხახუნის მაქსიმალური ძალა.

ბ) სტატიკური ხახუნის მაქსიმალური ძალა მეტია მოცურების ხახუნის ძალაზე.

გ) მოცურების ხახუნის ძალა უფრო მეტია ვიდრე მოძრავი ხახუნის ძალა.

დ) მუდმივი სხეულის მასით, ხახუნის კოეფიციენტს ყველაზე მცირე მნიშვნელობა აქვს სხეულის მოძრაობისას, ხოლო დასვენების შემთხვევაში ყველაზე მაღალი.

3. განსაზღვრეთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი, როდესაც ბარი გადაადგილდება რეზინის, არაპრიალებული ხის ლენტის, ქვიშის ქაღალდის ზედაპირზე.

აღჭურვილობა: დინამომეტრი, ხის ბლოკი, წონა ორი კაუჭით - 2 ცალი, ლინოლეუმის ნაჭერი, ხის არაპრიალებული ლიანდაგი, ქვიშა.

სამუშაოს რიგითობა.

1. გამოთვალეთ დინამომეტრის მასშტაბური დაყოფა.
2. გაზომეთ ზოლის წონა დინამომეტრით. წონის გაზომვის შედეგის აღრიცხვა ცხრილში.
3. გაზომეთ წნევის მოცურების ხახუნის ძალა წონით რეზინის ზედაპირზე, უხეში ხის სახაზავით და ქაღალდის ქაღალდის ზედაპირზე. ამისათვის, დინამიკის გამოყენებით, წონით ზოლი თანაბრად გადაიტანეთ მაგიდაზე. გაზომვის შედეგი ჩაიწერე ცხრილში.
4. გამოთვალეთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი.
5. გააკეთეთ დასკვნა.

დინამომეტრის მასშტაბის დაყოფა, c.d = 0,1 ნ

1. ხახუნის ძალა:

ა) დამოკიდებულია სახეხი ზედაპირების ტიპზე.
ბ) დამოკიდებულია გამხეხებული ზედაპირების უხეშობაზე.
გ) რაც მეტია ზედაპირის უხეშობა, მით მეტია ხახუნის კოეფიციენტი.

2. მოცურების ხახუნის ძალის გაზრდის ან შემცირების გზები:

გასაზრდელად: გახეხეთ ზედაპირის ზედაპირის უხეშობა, დაასხით ნაწილაკები (საპარსი, ნახერხი, ქვიშა) ზედაპირებს შორის.

შემცირება: დაფქვა, ზედაპირების გასაპრიალება, საპოხი მასალის გამოყენება.

ჯგუფური დავალება II

მოცურების სიბრტყის გამოყენებით მოცურების ხახუნის კოეფიციენტის გაზომვა

აღჭურვილობა: ხის მმართველი ტრიბომეტრიდან, ხის ბლოკი, საზომი მმართველი, შტატივი.

სამუშაო შეკვეთა.

1. შტატივის გამოყენებით, დაიჭირეთ მმართველი მაგიდის კუთხით.
2. მოათავსეთ ბლოკი დახრილი ხის მმართველზე.
3. მმართველის დახრის კუთხის შეცვლა, იპოვნეთ მაქსიმალური კუთხე, რომელზეც ბარი ჯერ კიდევ ისვენებს.
4. გაზომეთ მმართველის ფუძის სიგრძე და მმართველის აწევა.
5. გამოთვალეთ ხის და ხის მოცურების ხახუნის კოეფიციენტის მნიშვნელობა ფორმულის გამოყენებით:

6. გამოთვალეთ გაზომვის შეცდომა.
7. დასკვნა.

ექსპერიმენტული მონაცემები.

გაზომეს აწევის სიმაღლე და მმართველის ფუძის სიგრძე.

1. ხახუნის კოეფიციენტია 0,3.
2. გაზომვის შეცდომაა 0.0016.

2. გაზომვა მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი ბარის გადაბრუნების გზით

აღჭურვილობა: ხის ბლოკი, ხის მმართველი ტრიბომეტრიდან, ძაფი, სტუდენტის მმართველი.

სამუშაოს რიგითობა.

თეორიული დასაბუთება: მაგიდის ჰორიზონტალურ ზედაპირზე მოათავსეთ ზოლი გრძელი კიდეზე მიბმული ძაფით და ძაფზე გაწელეთ. თუ ძაფი არ არის დაფიქსირებული მაგიდის ზედაპირზე მაღლა, მაშინ ზოლი გადაიჩეხო. ძაფის დამაგრების A წერტილის გარკვეულ სიმაღლეზე h, ძაფის დაძაბულობის ძალა შლის ბოლს.

წონასწორობის პირობები ამ საქმისათვის წერტილთან მიმართებაში - გადახრის კუთხე:

Fh - მეგა / 2 = 0;

ნიუტონის II კანონის თანახმად: F - Ftr = 0;

შედეგების დამუშავება.

4. გააკეთეთ დასკვნა.

ექსპერიმენტული გაანგარიშება.

a = 45 ± 1 მმ, თ= 80 ± 1 მმ.

1. ხახუნის კოეფიციენტია 0,28.
2. ინსტრუმენტული გაზომვის შეცდომაა 0.0098.

3. გაზომვა მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი ფანქრით.

აღჭურვილობა:ფანქარი, ხის მმართველი ტრიბომეტრიდან, სტუდენტის მმართველი.

სამუშაოს რიგითობა.

თეორიული დასაბუთება: ფანქარი ვერტიკალურად მოათავსეთ მაგიდაზე, დააჭირეთ მას, დაიხრეთ და დააკვირდით როგორ მოდის. ვერტიკალთან დახრილობის მცირე კუთხით, ფანქარი მაგიდის ზედაპირთან შედარებით არ გადაიჩეხო ნებისმიერი რაოდენობის ძალით, რომელიც მას მაგიდასთან უბიძგებს. სრიალი იწყება გარკვეული კრიტიკული კუთხიდან, რაც დამოკიდებულია ხახუნის ძალაზე.

ჩვენ ვწერთ ნიუტონის მეორე კანონს პროგნოზებში კოორდინატთა ღერძებზე, დახრილობის კუთხით, კრიტიკულის ტოლი. (ჩვენ უგულებელყოფთ სიმძიმის მგ ძალას, რომელიც მოქმედებს ფანქარზე, დიდ F ძალათან შედარებით).

შედეგების დამუშავება:

1. გამოთვალეთ ხის და ხის შორის მოცურების ხახუნის კოეფიციენტის მნიშვნელობა ფორმულის გამოყენებით.
2. გაზომეთ შეცდომის შეცდომა.
3. ჩამოწერეთ მიღებული პასუხი გაზომვის დაშვებული შეცდომების გათვალისწინებით.
4. გააკეთეთ დასკვნა.

ექსპერიმენტული გაანგარიშება.

1. შედეგების დამუშავება

α = 30 0 ,

μ = tg α = სინა / კოსტა

1. ხახუნის კოეფიციენტია 0,58.

III სემინარის შეჯამება:

მოცურების ხახუნის ძალა დამოკიდებულია:

ა) სახის მოსაშლელი ზედაპირებიდან.
ბ) ზედაპირის ზედაპირის უხეშობისგან.
გ) წნევის ძალის პირდაპირპროპორციული.
დ) ზედაპირზე სხეულის ორმხრივი მოძრაობის დროს მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი არის ნორმალური წნევის ძალისგან დამოუკიდებელი მუდმივი მნიშვნელობა.
ე) რაც მეტია ზედაპირის უხეშობა, მით მეტია ხახუნის კოეფიციენტი.

ლაბორატორიული სამუშაოები No3 "გაზომვა კოეფიციენტიმოცურების ხახუნის "

სამუშაოს მიზანი: იპოვონ ხის წნევის გასწვრივ გადაადგილებული ხის ზოლის ხახუნის კოეფიციენტი F tr = μР ფორმულის გამოყენებით. დინამომეტრის გამოყენებით დაადგინეთ ის ძალა, რომლითაც საჭიროა ჰორიზონტალურ ზედაპირზე წონით ზოლის დაჭერა ისე, რომ იგი ზომიერად იმოძრაოს. ეს ძალა სიდიდის ტოლია ზოლზე მოქმედი ხახუნის F tr– ზე. იმავე დინამომეტრის გამოყენებით შეგიძლიათ იხილოთ დატვირთვის მქონე ბარის წონა. ეს წონის მოდული ძალის ტოლიანორმალური წნევა N ბარი ზედაპირზე, რომელზეც ის სრიალებს. ამ გზით რომ დავადგინეთ ხახუნის ძალის მნიშვნელობები ჩვეულებრივი წნევის ძალის სხვადასხვა მნიშვნელობებში, საჭიროა ავაშენოთ F tr– ზე დამოკიდებულების გრაფიკი P და პოვნასაშუალო ღირებულება ხახუნის კოეფიციენტი(იხ. ნამუშევარი No2).

ხახუნის კოეფიციენტი - ფიზიკა ექსპერიმენტებსა და ექსპერიმენტებში

ამ სამუშაოში მთავარი საზომი მოწყობილობაა დინამომეტრი. დინამომეტრს აქვს შეცდომა Δ d = 0,05 N. იგი ასევე უდრის გაზომვის შეცდომას, თუ მაჩვენებელი ემთხვევა მასშტაბის დარტყმას. თუ გაზომვის პროცესში მანიშნებელი არ ემთხვევა მასშტაბის დარტყმას (ან მერყეობს), მაშინ ძალის გაზომვისას შეცდომა უდრის ΔF = 0,1 ნ.

საზომი ხელსაწყოები: დინამომეტრი.

მასალები: 1) ხის ბლოკი; 2) ხის მმართველი; 3) წონების ნაკრები.

სამუშაოს რიგითობა.

1. მოათავსეთ ბლოკი ჰორიზონტალური ხის მმართველზე. განათავსეთ დატვირთვა ბლოკზე.

2. ზოლზე დინამომეტრის დამაგრების შემდეგ, ის მაქსიმალურად ზომიერად გაიყვანეთ სწორი კიდის გასწვრივ. ამ ყველაფრით გაზომეთ დინამომეტრის კითხვა.

3. აწონეთ ბლოკი და წონა.

4. პირველ წონას დაამატეთ მე -2, მე -3 წონა, ყოველ ჯერზე წონის და წონის აწონვისას და ხახუნის ძალის გაზომვისას.

გაზომვის შედეგების საფუძველზე შეავსეთ ცხრილი:

5. გაზომვის შედეგების საფუძველზე ავაშენოთ წნევის ძალაზე ხახუნის ძალის დამოკიდებულების გრაფიკი და მისი გამოყენებით განვსაზღვროთ საშუალო მნიშვნელობა კოეფიციენტიხახუნის μ sr (იხ. სამუშაო No 2).

6. გამოთვალეთ ყველაზე მაღალი ფარდობითი შეცდომა ხახუნის კოეფიციენტის გაზომვისას. რადგან.

(იხ. No2 სამუშაოს ფორმულა (1)).

(1) ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ ხახუნის კოეფიციენტი გაზომულია ექსპერიმენტში ერთი დატვირთვის უფრო დიდი შეცდომით (რადგან ამ შემთხვევაში მნიშვნელებს ნაკლები მნიშვნელობა აქვს).

7. იპოვნეთ აბსოლუტური შეცდომა.

და დაწერეთ პასუხი ფორმით:

საჭიროა ხის მმართველის გასწვრივ გადასაადგილებელი ხის ბარის მოცურების ხახუნის კოეფიციენტის პოვნა.

მოცურების ხახუნის ძალა.

სადაც N არის საყრდენის რეაქცია; μ - თანა.

მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი, საიდანაც μ = F tr / N;

ხახუნის ძალის მოდული უდრის მოცურების ზედაპირის პარალელურად მიმართულ ძალას, რომელიც საჭიროა დატვირთვის ბარის ერთგვაროვანი მოძრაობისთვის. საყრდენი რეაქციის მოდული ტოლია ბარის წონის დატვირთვით. ორივე ძალა იზომება სკოლის დინამომეტრით. მმართველის გასწვრივ ბარის გადაადგილებისას აუცილებელია მივაღწიოთ მის ერთგვაროვან მოძრაობას ისე, რომ დინამიკის მაჩვენებლები უცვლელი დარჩეს და მათი პოვნა უფრო ზუსტად მოხდეს.

ბარის წონა დატვირთვით P, N.

მოდით გამოვთვალოთ ფარდობითი შეცდომა:

ჩანს, რომ დიდი ფარდობითი შეცდომა იქნება ექსპერიმენტში მინიმალური დატვირთვით, მას შემდეგ მნიშვნელი უფრო მცირეა.

მოდით გამოვთვალოთ აბსოლუტური შეცდომა.

ექსპერიმენტების შედეგად მიღებული მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: μ = 0,35 ± 0,05.

აირჩიეთ მაუსი და დააჭირეთ CTRL ENTER- ს.

დიდი მადლობა ყველას, ვინც გვეხმარება ვებ – გვერდის გაუმჯობესებაში! =)

თეზისები

როგორ ვიპოვოთ ძალა მოცურების ხახუნისვ ხახუნის ფორმულა. ხახუნის ძალის ფორმულა. ის ყოველთვის არსებობს, რადგან არ არსებობს მთლიანად გლუვი სხეულები. იპოვნეთ ხახუნის ძალა. როგორ მოვძებნოთ ხახუნის კოეფიციენტი ხახუნის კოეფიციენტი. იპოვნეთ ხახუნის ძალა. ხახუნის ძალის ფორმულა. მანქანის ნაწილები შეზეთვის გარეშე პოვნა ხახუნის ძალა, ხახუნის კოეფიციენტი. ხახუნის ძალა. ხახუნის ძალები, როგორც თითქმის ყველა შემთხვევაში, სავარაუდო ძალაა მოცურების ხახუნისშეიძლება ხახუნის კოეფიციენტი - რა არის ხახუნის კოეფიციენტი? თუ ობიექტის წონას აღვნიშნავთ N– ს, ხოლო FRICTION– ის კოეფიციენტი არის m, დანარჩენი განსაზღვრავს სიძლიერეს. ხახუნის კოეფიციენტი ეს ძალასაჭიროა სხვადასხვა სისქის გადალახვა - როგორ. No3 ლაბორატორიული სამუშაო “ხახუნის კოეფიციენტის გაზომვა. ГДЗ к ლაბორატორიული სამუშაო No3 „ხახუნის კოეფიციენტის გაზომვა ძალახახუნის პასუხები | ლაბორატორია კოეფიციენტის განსაზღვრა ხახუნისმმართველის გამოყენების მსგავსად, სიმძიმის მიმართულებებით. თუ არ არსებობს ხახუნი - როგორც ჩანს, ჩვენ ვიღებთ მხედველობაში ხახუნის კოეფიციენტიგამოთვალეთ ნორმალური ძალა f.

ხახუნის კოეფიციენტი ხახუნის, როგორც ფენომენის, მთავარი მახასიათებელია. ეს განისაზღვრება სახეხი და სხეულების ზედაპირების ტიპის მიხედვით.

განმარტება

ხახუნის კოეფიციენტიარის პროპორციულობის კოეფიციენტი, რომელიც აკავშირებს ხახუნის ძალას () და სხეულის ნორმალური წნევის ძალას (N) საყრდენზე. ყველაზე ხშირად, ხახუნის კოეფიციენტი აღინიშნება ასოთი. ასე რომ, ხახუნის კოეფიციენტი შედის კულონის - ამონტონის კანონში:

ხახუნის ეს კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული ზედაპირების კონტაქტის არეებზე.

ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვსაუბრობთ მოცურების ხახუნის კოეფიციენტზე, რაც დამოკიდებულია ზედაპირის მთლიანი თვისებებზე და არის განზომილებიანი რაოდენობა. ხახუნის კოეფიციენტი დამოკიდებულია: ზედაპირის დამუშავების ხარისხზე, სხეულების გახეხვაზე, მათზე ჭუჭყის არსებობაზე, სხეულების ერთმანეთთან გადაადგილების სიჩქარეზე და ა.შ. ხახუნის კოეფიციენტი განისაზღვრება ემპირიულად (ემპირიულად).

ხახუნის კოეფიციენტი, რომელიც შეესაბამება სტატიკური ხახუნის მაქსიმალურ ძალას, უმეტეს შემთხვევაში უფრო მეტია, ვიდრე მოძრაობის ხახუნის კოეფიციენტი.

მასალების უფრო მეტი რაოდენობისთვის, ხახუნის კოეფიციენტის მნიშვნელობა არ აღემატება ერთობას და მდებარეობს დიაპაზონში

ხახუნის კუთხე

ზოგჯერ ხახუნის კოეფიციენტის ნაცვლად გამოიყენება ხახუნის კუთხე (), რომელიც კოეფიციენტს უკავშირდება თანაფარდობით:

ასე რომ, ხახუნის კუთხე შეესაბამება სიბრტყის დახრის მინიმალურ კუთხეს ჰორიზონტთან მიმართებაში, რომელზეც ამ თვითმფრინავზე მწოლიარე სხეული გრავიტაციის გავლენის ქვეშ დაიწყებს ქვევით სრიალს. ამ შემთხვევაში, თანასწორობა სრულდება:

ხახუნის ნამდვილი კოეფიციენტი

ხახუნის კანონი, რომელიც ითვალისწინებს მოლეკულებს შორის მოზიდვის ძალების გავლენას ზედაპირებზე, მე ვწერ შემდეგნაირად:

სადაც უწოდებენ ხახუნის ჭეშმარიტ კოეფიციენტს, არის დამატებითი წნევა, რომელიც გამოწვეულია ინტერმოლეკულური მოზიდვის ძალებით, S არის მბზინავი სხეულების პირდაპირი კონტაქტის მთლიანი ფართობი.

მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი

მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი (k) შეიძლება განისაზღვროს, როგორც მოძრავი ხახუნის მომენტის თანაფარდობა () იმ ძალის მიმართ, რომელთანაც სხეული დაჭერილია საყრდენზე (N):

გაითვალისწინეთ, რომ მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი ხშირად აღინიშნება ასოთი. ამ კოეფიციენტს, ხახუნის ზემოთ ჩამოთვლილი კოეფიციენტებისგან განსხვავებით, აქვს სიგრძის განზომილება. ეს არის ის, რომ SI სისტემაში იზომება მეტრით.

მოძრავი ხახუნის კოეფიციენტი გაცილებით ნაკლებია ვიდრე მოცურების ხახუნის კოეფიციენტი.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

მაგალითი 2