при каком условии силу трения скольжения бруска можно измерить динамометром

Тест по физике Сила трения 7 класс

Тест по физике Сила трения для учащихся 7 класса с ответами. Тест состоит из 10 заданий и предназначен для проверки знаний к теме Взаимодействие тел.

1. Какую силу называют силой трения?

1) Силу взаимодействия между телами
2) Силу, которая препятствует движению тела
3) Силу взаимодействия поверхностей тел, которая препят­ствует их относительному движению
4) Силу взаимодействия между телами, которая останавлива­ет движущееся тело

2. Почему возникает сила трения?

1) Потому что поверхности тел шероховатые
2) Потому что молекулы соприкасающихся тел притягивают­ся друг к другу
3) Потому что по закону всемирного тяготения тела притяги­ваются друг к другу
4) Потому что шероховатости поверхностей тел зацепляются друг за друга, а молекулы, находящиеся на поверхностях, притягиваются

3. Какие существуют силы трения?

1) Трения скольжения
2) Трения покоя
3) Трения качения
4) Все названные виды

4. В каких случаях, представленных здесь, возникает сила трения качения?

1) №1, №2 и №3
2) №3, №4 и №1
3) №2, №3 и №4
4) №1, №4 и №2

5. Какие тела из изображённых на рисунке испытывают трение скольжения?

1) №1 и №2
2) №3 и №4
3) №2 и №3
4) №1 и №4

6. При каком виде трения тел возникает наименьшая сила тре­ния?

1) При трении качения
2) В случае трения скольжения
3) При трении покоя
4) При всех видах трения силы одинаковы

7. Как можно уменьшить трение?

1) Смазать поверхности соприкасающихся тел
2) Прижать тела друг к другу
3) Сгладить поверхности
4) Отполировать поверхности

8. При каком условии силу трения скольжения бруска можно измерить динамометром?

1) В случае быстрого перемещения бруска
2) Если брусок двигать медленно
3) Если рывком сдвинуть брусок с места
4) При условии равномерного движения бруска

9. Трение вредно, когда

10. Трение полезно в случае

1) шитья одежды
2) работы механизмов с движущимися частями
3) вбивания в стены гвоздей для подвешивания картин
4) движения по песку

Ответы на тест по физике Сила трения
1-3
2-4
3-4
4-3
5-2
6-1
7-13
8-4
9-3
10-13

Источник

Лабораторная работа по теме «Измерение силы трения с помощью динамометра»

по теме «Измерение силы трения с помощью динамометра»

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы я задаю на предыдущем уроке домашнее задание: «Повторить в учебнике § 32, 59 и ответить на вопросы после §».

При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения. Она обозначается буквой F с индексом: F тр (рис. 1).

Сила трения – это еще один вид силы, отличающийся от рассмотренных ранее силы тяжести и силы упругости.

Одной из причин возникновения силы трения является шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Даже гладкие на вид поверхности тел имеют неровности и царапины.

На рисунке 2 неровности изображены в увеличенном виде. Когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга, что создаёт некоторую силу, задерживающую движение.

Другая причина трения – взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел.

Возникновение силы трения обусловлено главным образом первой причиной, когда поверхности тел шероховаты. Но если поверхности тел хорошо отполированы, при соприкосновении часть их молекул располагается очень близко друг к другу. В этом случае начинает заметно проявляться притяжение между молекулами соприкасающихся тел.

Слой смазки (рис. 3) разъединяет поверхности трущихся тел и трение уменьшается.

При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения

Если же тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения.

Силу трения можно измерить. Так, чтобы измерить силу трения скольжения деревянного бруска по доске или по столу, надо прикрепить к нему динамометр (рис. 4). Затем равномерно двигать брусок по доске, держа динамометр горизонтально.

На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Одна сила – сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону движения. Вторая сила – это сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то это значит, что равнодействующая этих двух сил равна нулю. Следовательно, эти силы равны по модулю, но противоположны по направлению. Динамометр показывает силу упругости (силу тяги), равную по модулю силе трения.

Измеряя, силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения.

Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения.

Цель работы: Выяснить, от чего зависит сила трения скольжения, и сравнить ее с силой трения качения.

Приборы и материалы: Динамометр, деревянный брусок, две цилиндрические палочки (круглые карандаши), набор грузов, пластмассовая линейка.

1. Положили брусок на деревянную поверхность стола.

2. Опыт 1. Прикрепили к бруску динамометр и равномерно перемещаем брусок по поверхности. Динамометр будет показывать силу тяги, равную силе трения. Полученные показания записываю в таблицу.

3. Определяю вес бруска. Сравниваю вес бруска с силой тяжести. Полученные данные записываю в таблицу:

4. Опыт 2, 3. Ставлю груз на брусок. Повторяю измерения поочередно с одним грузом, а затем с двумя (повторяем пункты 2 и 3).

5. Опыт 4. Положил брусок на пластмассовую поверхность и, перемещая его равномерно, определяю силу трения. Показания динамометра записываю в таблицу.

6. Опыт 5. Разместил брусок на двух цилиндрических палочках и равномерно перемещаю его по столу.

7. Показания полученные в ходе выполнения работы заношу в таблицу.

Источник

При каком условии силу трения скольжения бруска можно измерить динамометром

Когда мы говорим «абсолютно гладкая поверхность» — это значит, что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в реальной жизни практически невозможна. Избавиться от трения полностью невероятно трудно.

Чаще при слове «трение» нам приходит в голову его «тёмная» сторона — из-за трения скрипят и прекращают качаться качели, изнашиваются детали машин. Но представьте, что вы стоите на идеально гладкой поверхности, и вам надо идти или бежать. Вот тут трение бы, несомненно, пригодилось. Без него вы не сможете сделать ни шагу, ведь между ботинком и поверхностью нет сцепления, и вам не от чего оттолкнуться, чтобы двигаться вперёд.

Трение — это взаимодействие, которое возникает в плоскости контакта поверхностей соприкасающихся тел.
Сила трения — это величина, которая характеризует это взаимодействие по величине и направлению.

Основная особенность: сила трения приложена к обоим телам, поверхности которых соприкасаются, и направлена в сторону, противоположную мгновенной скорости движения тел друг относительно друга. Поэтому тела, свободно скользящие по какой-либо горизонтальной поверхности, в конце концов остановятся. Чтобы тело двигалось по горизонтальной поверхности без торможения, к нему надо прикладывать усилие, противоположное и хотя бы равное силе трения. В этом заключается суть силы трения.

Откуда берётся трение

Трение возникает по двум причинам:

Виды силы трения

В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.

Сила трения покоя

Рассмотрим силу трения покоя подробнее.

Обычная ситуация: на кухне имеется холодильник, его нужно переставить на другое место.

Когда никто не пытается двигать холодильник, стоящий на горизонтальном полу, трения между ним и полом нет. Но как только его начинают толкать, коварная сила трения покоя тут же возникает и полностью компенсирует усилие. Причина её возникновения — те самые неровности соприкасающихся поверхностей, которые деформируясь, препятствуют движению холодильника. Поднатужились, увеличили силу, приложенную к холодильнику, но он не поддался и остался на месте. Это означает, что сила трения покоя возрастает вместе с увеличением внешнего воздействия, оставаясь равной по модулю приложенной силе, ведь увеличиваются деформации неровностей.

Пока силы равны, холодильник остаётся на месте:

Сила трения, которая действует между поверхностями покоящихся тел и препятствует возникновению движения, называется силой трения покоя

Сила трения скольжения

Что же делать с холодильником и можно ли победить силу трения покоя? Не будет же она расти до бесконечности?

Зовём на помощь друга, и вдвоём уже удаётся передвинуть холодильник. Получается, чтобы тело двигалось, нужно приложить силу, большую, чем самая большая сила трения покоя:

Теперь на движущийся холодильник действует сила трения скольжения. Она возникает при относительном движении контактирующих твёрдых тел.

Итак, сила трения покоя может меняться от нуля до некоторого максимального значения — Fтр. пок. макс И если приложенная сила больше, чем Fтр. пок. макс, то у холодильника появляется шанс сдвинуться с места.

Теперь, после начала движения, можно прекратить наращивать усилие и ещё одного друга можно не звать. Чтобы холодильник продолжал двигаться равномерно, достаточно прикладывать силу, равную силе трения скольжения:

Как рассчитать и измерить силу трения

Чтобы понять, как измеряется сила трения, нужно понять, какие факторы влияют на величину силы трения. Почему так трудно двигать холодильник?

Самое очевидное — его масса играет первостепенную роль. Можно вытащить из него все продукты и тем самым уменьшить его массу, и, следовательно, силу давления холодильника на опору (пол). Пустой холодильник сдвинуть с места гораздо легче!
Следовательно, чем меньше сила нормального давления тела на поверхность опоры, тем меньше и сила трения. Опора действует на тело с точно такой же силой, что и тело на опору, только направленной в противоположную сторону.

Сила реакции опоры обозначается N. Можно сделать вывод

Второй фактор, влияющий на величину силы трения, — материал и степень обработки соприкасающихся поверхностей. Так, двигать холодильник по бетонному полу гораздо тяжелее, чем по ламинату. Зависимость силы трения от рода и качества обработки материала обеих соприкасающихся поверхностей выражают через коэффициент трения.

Коэффициент трения обозначается буквой μ (греческая буква «мю»). Коэффициент определяется отношением силы трения к силе нормального давления.

Он чаще всего попадает в интервал от нуля до единицы, не имеет размерности и определяется экспериментально.

Можно предположить, что сила трения зависит также от площади соприкасающихся поверхностей. Однако, положив холодильник набок, мы не облегчим себе задачу.

Ещё Леонардо да Винчи экспериментально доказал, что сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей при прочих равных условиях.

Сила трения скольжения, возникающая при контакте твёрдого тела с поверхностью другого твёрдого тела прямо пропорциональна силе нормального давления и не зависит от площади контакта.

Этот факт отражён в законе Амонтона-Кулона, который можно записать формулой:

где μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, сила реакции опоры по модулю равна весу тела:

Сила трения качения

Ещё древние строители заметили, что если тяжёлый предмет водрузить на колёсики, то сдвинуть с места и затем катить его будет гораздо легче, чем тянуть волоком. Вот бы пригодилась эта древняя мудрость, когда мы тянули холодильник! Однако всё равно нужно толкать или тянуть тело, чтобы оно не остановилось. Значит, на него действует сила трения качения. Это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого.

Причина трения качения — деформация катка и опорной поверхности. Сила трения качения может быть в сотни раз меньше силы трения скольжения при той же силе давления на поверхность. Примерами уменьшения силы трения за счёт подмены трения скольжения на трение качения служат такие приспособления, как подшипники, колёсики у чемоданов и сумок, ролики на прокатных станах.

Направление силы трения

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно скорости относительного движения соприкасающихся тел. Важно помнить, что на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения.

Бывают ситуации, когда сила трения не препятствует движению, а совсем наоборот.

Представьте, что на ленте транспортёра лежит чемодан. Лента трогается с места, и чемодан движется вместе с ней. Сила трения между лентой и чемоданом оказалась достаточной, чтобы преодолеть инерцию чемодана, и эти тела движутся как одно целое. На чемодан действует сила трения покоя, возникающая при взаимодействии соприкасающихся поверхностей, которая направлена по ходу движения ленты транспортёра.

Если бы лента была абсолютно гладкой, то чемодан начал бы скользить по ней, стремясь сохранить своё состояние покоя. Напомним, что это явление называется инерцией.

Сила трения покоя, помогающая нам ходить и бегать, также направлена не против движения, а вперёд по ходу перемещения. При повороте же автомобиля сила трения покоя и вовсе направлена к центру окружности.

Для того чтобы понять, как направлена сила трения покоя, нужно предположить, в каком направлении стало бы двигаться тело, будь поверхность идеально гладкой. Сила трения покоя в этом случае будет направлена как раз в противоположную сторону. Пример, лестница у стены.

Подведём итоги

У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.

Попробовать бесплатно

Интересное по рубрике

Найдите необходимую статью по тегам

Подпишитесь на нашу рассылку

Мы в инстаграм

Домашняя онлайн-школа
Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством

Посмотреть

Рекомендуем прочитать

Реальный опыт семейного обучения

Звонок по России бесплатный

Посмотреть на карте

Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.

Источник

При каком условии силу трения скольжения бруска можно измерить динамометром

Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между бруском с грузом и поверхностью рейки. Используйте поверхность рейки, обозначенную А. Абсолютная погрешность измерения силы при помощи динамометра № 1 равна ±0,02 Н, а при помощи динамометра № 2 равна ±0,1 Н.

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта коэффициента трения скольжения;

3) укажите результаты измерения веса бруска с грузом и силы трения скольжения при движении бруска с грузом по поверхности рейки с учётом абсолютных погрешностей измерений;

4) запишите значение коэффициента трения скольжения.

1) Схема экспериментальной установки:

2) (при равномерном движении). следовательно, следовательно,

3) Для измерения веса бруска с грузом используем динамометр № 2: P = (1,5 ± 0,1) Н.

4) Для измерения силы тяги используем динамометр № 1:F_тяги = (0,30 ± 0,02) Н.

Полностью правильное выполнение задания, включающее в себя:

1) рисунок экспериментальной установки;

2) формулу для расчёта искомой величины (в данном случае: для коэффициента трения, через силу тяги и вес);

3) правильно записанные результаты прямых измерений с учётом заданных абсолютных погрешностей измерений (в данном случае: силы тяги и веса);

4) полученное правильное числовое значение искомой величины

Записаны правильные результаты прямых измерений, но в одном из элементов ответа (1, 2 или 4) присутствует ошибка.

Записаны правильные результаты прямых измерений, но один из элементов ответа (1, 2 или 4) отсутствует

Записаны правильные результаты прямых измерений, но в элементах ответа 1, 2 и 4 присутствуют ошибки, или эти элементы отсутствуют.

Записаны результаты прямых измерений, но в одном из них допущена ошибка при записи абсолютной погрешности измерений.

В элементах ответа 1, 2 и 4 присутствуют ошибки, или эти элементы отсутствуют

Все случаи выполнения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления 1, 2 или 3 баллов.

Источник

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
2
1