Protokol k laboratórnemu cvičeniu č. 5
Šmykové trenie a valivý odpor
2007/2008
Simona Valová
kvinta
1. 4. 2008
Úloha:
A. Overte veľkosť trecej sily Ft pri šmykovom trení v závislosti:
1. od kolmej tlakovej sily Fn na podložku,
2. od veľkosti styčných plôch S,
3. od druhu a vlastností styčných plôch,
4. od rýchlosti pohybu telesa voči podložke.
B. Porovnajte treciu silu pri šmykovom trení a valivom odpore (pri tej istej kolmej tlakovej sile).
Pomôcky: 2 silomery, vodorovná doska s podložkami z rôzneho materiálu, hranol, valec, rozličné závažia, podložné valčeky, dĺžkové meradlo.
Postup:
A.1. Drevený hranol položte na vodorovnú dosku. Na jeho bočnú stenu pripevnite silomer a ťahajte ho vo vodorovnom smere tak, aby sa hranol pohyboval rovnomerne priamočiaro. Silomerom namerajte stálu silu Ft. Kolmá tlaková sila Fn sa rovná súčtu tiaže hranola a závaží, ktoré sú na ňom položené. Potom na hranol klaďte rôzne závažia, a tak zvyšujte tlakovú silu. Pre kažý prípad určte príslušné veľkosti Ft a Fn a zapíšte ich do tabuľky. Potom určte pre jednotlivé merania pomer Ft/Fn a urobte záver.
A.2. Určte plošný obsah rôznych stien hranola (s presnosťou na cm2) a ťahajte hranol položený na rôzne steny (mali by mať rovnako hladký povrch). Údaje zaznačte do tabuľky a urobte záver.
A.3. Na dosku dávajte rôzne podložky a určte Ft pre hranol. Hodnoty Ft zaznačte do tabuľky a urobte záver.
A.4. Ťahajte hranol po vodorovnej doske najprv pomaly, potom postupne stále väčšou rýchlosťou. Zmerajte treciu silu pri rôznych rýchlostiach. Zapíšte do tabuľky a urobte záver.
B. Hranol položte a podložné valčeky a merajte treciu silu pri valivom odpore. Zapíšte do tabuľky hodnotu Ft/Fn a porovnajte ju s hodnotou f v tabuľke A.1.
Číslo pokusu Šmykové trenie 1
Fn(N) Ft(N) f=Ft/Fn
1. 7,872,000,25
2. 10,812,800,26
3. 12,773,200,25
4. 14,213,700,26
Záver: Koeficient trenia je nezávislý na veľkosti tlakovej sily na podložku.
Číslo pokusu Šmykové trenie 2
S(cm2) Fn(N) Ft(N)
1. 30,0010,812,20
2. 66,0010,812,30
3. 13,7510,812,20
Záver: Koeficient trenia je nezávislý od veľkosti styčnej plochy.
Číslo pokusu Šmykové trenie 3
materiál Fn(N) Ft(N) f=Ft/Fn
1. hladká doska 10,812,200,20
2. hrubá látka 10,813,400,31
3. šmyrgel 10,816,000,56
Záver: Koeficient trenia závisí od vlastností, ktoré má podložka. Čím je podložka drsnejšia, tým väčší je koeficient trenia.
Číslo pokusu Šmykové trenie 4
rýchlosť Fn(N) Ft(N) f=Ft/Fn
1. pomaly 10,812,200,20
2. stredne rýchlo 10,812,200,20
3. veľmi rýchlo 10,812,300,21
Záver: Koeficient trenia je nezávislý od rýchlosti, ktorou sa hranol pohybuje.
Číslo pokusu Valivý odpor
veľkosť valčekov Fn(N) Ft(N) Ft/Fn
1. malé valčeky10,810,600,06
2. veľké valčeky10,810,200,02
3. valec miesto kvádra nemerateľné
Záver: Koeficient trenia je závislý od veľkosti valčekov, na ktorých je hranol posúvaný. Čím sú valčeky väčšie, tým je koeficient trenia menší. Ak hranol nahradíme veľkým valcom, ktorý posúvame po hladkej podložke, jeho trecia sila je nemerateľná. Koeficient trenia pri valivom odpore je niekoľkonásobne menší ako pri šmykovom trení.
Odchýlky merania mohli byť spôsobené nepresnými meradlami, alebo chybou človeka (nepresne odčítal terciu silu zo silomera).
