Na równi pochyłej o kącie pochylenia a leży ciało o ciężarze Q. Siłę Q może rozdzielić na 2 składowe Fs oraz N. Siła N wywołuje reakcje normalna R (N=R Siły są takie same, ale zwrócone przeciwnie)
Klocek jest początkowo nieruchomy. Dopiero, gdy kąt a osiągnie pewną wartość, klocek zaczyna zsuwać się w dół. Dzieje się tak gdyż siła Fs pokonuje siłę Tarcia T
Wykonaliśmy 5 prób. Pomiary były wykonywane na powierzchni poziomej.
Filmik – na filmiku jest przedstawiony sposób wyznaczania współczynnika tarcia poprzez zwiększanie a (kąta nachylenia) Jest on również tylko zobrazowaniem zjawiska, jakim jest tarcie. Pomiary były wykonywane zwykłym kątomierzem o dokładności 1° Z powodu złego przymocowania kątomierza, pomiary były błędne, od każdego należało odjąć 6°
Filmik zrobiony przez fizyka-zseeim
Masa naszego klocka to 50g dając nam ciężar 0,5 [N] przy założeniu że przyśpieszenie ziemskie równe jest 10m/s2. Wzór na uzyskanie współczynnika tarcia to u=T/N. Siły te wyznaczymy z funkcji trygonometrycznych sinus, cosinus.
Przykładowe obliczenia
Sin 33° = 0,5446 Cos 33° = 0.8290 Q = 0,5 N
0,5446= T/Q T=0,2723
0.8290= N/Q N= 0,4145
µ= T/N = 0,2723/0,4145= 0,65
Wyniki pomiarów (z uwzględnionym błędem)
- Próba 1 - Drewno po drewnie (Klocek ułożony poziomo)
Kąt zsuwu 33° Tarcie 0.65
- Próba 1 - Drewno po drewnie (klocek ułożony pionowo)
Kąt zsuwu 31° Tarcie 0.60
- Próba 3 - Drewno po miedzi
Kąt zsuwu 29° Tarcie 0,55
- Próba 4 - Drewno po aluminium
Kąt zsuwu 22° Tarcie 0,40
- Próba 5 - Miedz po aluminium
Kąt zsuwu 16° Tarcie 0,28
Wnioski
Otrzymane współczynniki tarcia różnią się nieznacznie od podręcznikowych wzorców. Wynika to zapewne większej chropowatości użytego przez nas materiału. Można również zauważyć ze tarcie zależy od wielkości powierzchni stykającej, dlatego przeprowadziliśmy próbę klocka o tej samej masie, a innym ułożeniu (poziomym i pionowym) Różnice pomiędzy powierzchniami były niewielkie, ale jest widoczna różnica w kącie zsuwu oraz współczynniku tarcia.
