Verificarea experimentala a fortei de frecare la alunecarea pe un plan orizontal
Scopul Experimentului:
Verificam legile frecarii pe un plan orizontal si dependeta fata de normala la plan si de marimea suprafetelor aflate in contact.
Baza Teoretica:
Forta de frecare este forta care apare in urma interactiunii dintre corpuri la contactul dintre cele doua corpuri.
Legile frecarii:
-Forta de frecare la alunecare nu depinde de marimea suprafetei de contact dintre corpuri.
-Forta de frecare la alunecare depinde direct propotional de natura corpurilor aflate in contact.Marimea care ne da date despre natura surfetelor aflate in contact se noteaza cu litera ( miu ) si poarta denumirea de coeficient de frecare.Coeficientul de frecare e o marime fizica care nu are unitate de masura ,adica este adimensionala.
-Forta de frecare la alunecare depinde direct propotional de normala la suprafata de contact.
Materiale necesare:
-plan orizontal metalic (tribometru asezat in pozitie orizontala)
-trei corpuri paralelipipedice prevazute cu 3 suprafete diferite de contact(metal ,cauciuc ,lemn).
-scripete cu frecari neglijabile
-fir de extensibilitate si masa neglijabila
-suport pentru greutati
-discuri metalice marcate de 5 si de 10 grame.
Dispozitivul experimental si descrierea lui:
Tribometrul este un aparat prevazut cu un scripete cu frecari neglijabile .Corpurile au greutatea egala cu m=1,2N si sunt prevazute cu 3 suprafete diferite de contact(metal ,cauciuc ,lemn). De un capat al firului este legat suportul pentru supendat greutati supendat liber in aer iar de celalalt este legat corpul sau sistemul de corpuri, in functie de experiment.
Modul de lucru:
Se suspenda greutati astfel incat corpul sa inceapa sa se miste uniform rectiliniu (fara acceleratie ).
I In primul caz forta de frecare trebuie scrisa in functie de apasarea normala ,punandu-se corpurile unul peste celalalt.Forta de frecare este egala cu greutatea discurilor marcate.
II In al doilea caz forta de frecare trebuie aratat ca nu depinde de marimea suprafetelor de contact.Corpurile se pun in serie ,modificandu-se astfel marimea suprafetelor de contact si normala la plan ,de aceea forta de frecare este egala cu greutatea discurilor impartita la numarul corpurilor legate.
III In cazul al treilea trebuie demonstrat ca forta de frecare este direct proportionala cu coeficientul de frecare .Astfel corpul se va intorce pe rand pe cele 3 fete diferite (metal ,cauciuc ,lemn).
Inregistrarea si prelucrarea datelor:
I Ff ~ N , G=1,2 N
Nr det N F Ff Ff Medie Ff/N
1 1 N 0,3 N 0,3 N 0,3 N 0,25
2 1 N 0,25 N 0,25 N
3 1 N 0,35 N 0,35 N
Nr det N F Ff Ff Medie Ff/N
1 2 N 0,60 N 0,60 N 0,60 N 0,5
2 2 N 0,55 N 0,55 N
3 2 N 0,65 N 0,65 N
Nr det N F Ff Ff Medie Ff/N
1 3 N 0,90 N 0,90 N 0,95 N 0,791
2 3 N 0,95 N 0,95 N
3 3 N 1 N 1 N
II Ff ~ S
Nr det S F Ff Ff Medie Ff/N
1 S 0 N 0,25 N 0,3 N 0,25
2 S 0 N 0,3 N
3 S 0 N 0,35 N
Nr det S F Ff Ff Medie Ff/N
1 2S 0 N 0,6 N 0,6 N 0,25
2 2S 0 N 0,55 N
3 2S 0 N 0,65 N
Nr det S F Ff Ff Medie Ff/N
1 3S 0 N 0,9 N 0,9 N 0,25
2 3S 0 N 0,85 N
3 3S 0 N 0,95 N
III Ff ~
Nr. Det Suprafete in contact F Ff Ff medie
1 metal-metal 0 N 0,3 N 0,3 N 0,25
2 0 N 0,25 N
3 0 N 0,35 N
4 metal-lemn 0 N 0,2 N 0,25 N 0,208
5 0 N 0,30 N
6 0 N 0,25 N
7 Metal-cauciuc 0 N 0,30 N 0,35 N 0,291
8 0 N 0,35 N
9 0 N 0,40 N
Surse de erori:
-aproximarea acceleratiei gravitationale g=10 m/s^2
-extensibilitatea firului
-masa firului
-masa suportului pentru greutati
-frecarea scripetelui
-frecarea firului pe scripete
-greseli de masurare
-greseli de calcul
-aproximari
Concluzii:
Am demonstrat ca forta de frecare este direct proportionala cu normala la plan.
Am demonstrat ca forta de frecare nu este proportionala cu marimea suprafetei de contact.
Am demonstrat ca forta de frecare este direct proportionala cu natura suprafetei de contact (
In acest fel am reusit sa demonstram legile frecarii.
Ff N
