<<< ВСЕ МАТЕРИАЛЫ
Лабораторная работа по физике. 9 класс.
Нахождение коэффициентов трения деревянного бруска о различные поверхности с помощью метода предельного угла.
Все вирт. лаб/раб Девяткина Е.М. на сайте uchebnik/mos/ru

Открыть анимацию
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СУХОГО ТРЕНИЯ МЕТОДОМ ПРЕДЕЛЬНОГО УГЛА.
Важно: категорически запрещается использовать виртуальные лабораторные работы вместо реальных! В виртуальной работе ничего нельзя реально измерить или доказать. Эта работа служит лишь для отработки действий в реальной обстановке.
Описание установки. На дощечке лежит деревянный брусок. Эту дощечку можно устанавливать под некоторым углом α к горизонту. Постепенно увеличивая этот угол наклона от 0°, можно добиться того, что брусок начнёт скатываться по дощечке, будучи не в силах более удерживаться трением на наклонной плоскости.
Для такого предельного угла на грани равновесия справедливы равенства сил в проекциях на ось Х (направленной вдоль наклонной плоскости) и оси Y (направленной перпендикулярно оси Х):
mgSinα - Fтр = 0; (1)
N - mgCosα = 0; (2)
Fтр = μN. (3)
Подставляя в (1) силу трения Fтр из (3), а силу нормального давления N из (2) и сокращая на mg, получим для коэффициента трения: μ = Sinα/Cosα = tgα.
Таким образом, чтобы найти коэффициент трения в этом опыте, достаточно определить предельный угол, при котором брусок срывается вниз по наклонной поверхности.
Материал дощечки можно менять.
Цель работы: определить коэффициент трения бруска о дощечку методом предельного угла наклонной плоскости.
Выполнение работы.
1. Запишите:
- название работы;
- приборы и материалы, необходимые для выполнения реальной работы:
- дощечка;
- деревянный брусок;
- транспортир;
Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%.
2. Выберите массу вашего бруска в поле анимации m (что не обязательно в данном случае), а также материал, коэффициент трения для которого вы будете определять. Начинайте прибавлять величину угла α. Следите за поведением бруска. Заметьте угол при котором брусок начинает соскальзывать с наклонной плоскости.
3. По таблицам определите тангенс предельного угла наклона плоскости, а по нему коэффициент трения μ.
4. Так как угол у нас отсчитывается с точностью 1°, то за погрешность можно принять разницу тангенсов предельного угла и угла на один градус большего. Округлите это значение по правилам и используйте его в качестве абсолютной погрешности ваших измерений.
5. Запишите в тетрадь значение найденного вами коэффициента трения с погрешностью измерения..
6. Ответьте на контрольные вопросы (см. ниже).

Если вам нравится экпериментировать, придумайте себе экспериментальную задачу и решите её с помощью этой виртуальной модели. Например, исследуйте, как коэффициент трения зависит от массы бруска (силы нормального давления), или что-нибудь ещё!

1. Выберите выражение из предложенных ниже, которое подходит для силы трения покоя Fтр в нашем опыте.
1. Fтр = mg;
2. Fтр = μmg;
3. Fтр = N;
4. Fтр = μN;
5. Fтр = μmgCosα.
Ответ №:
2. Выберите выражение из предложенных ниже, которое подходит для силы трения покоя Fтр в нашем опыте.
1. 0 ≤ Fтр ≤ mg;
2. 0 ≤ Fтр ≤ μmg;
3. 0 ≤ Fтр ≤ N;
4. 0 ≤ Fтр ≤ μN;
5. 0 ≤ Fтр ≤ mgCosα.
Ответ №:
3. Выберите выражение из предложенных ниже, которое подходит для максимальной силы трения покоя Fтр в нашем опыте.
1. Fтр = mg;
2. Fтр = μmg;
3. Fтр = N;
4. Fтр = μN;
5. Fтр = Fтяги.
Ответ №:
4. Выберите выражение из предложенных ниже, которое подходит для силы трения скольжения Fтр в нашем опыте.
1. Fтр = mg;
2. Fтр = μmg;
3. Fтр = N;
4. Fтр = μN;
5. Fтр = Fтяги.
Ответ №:
5. Брусок массой m скатывается с наклонной плоскости, составляющей угол α с горизонтом, проходя путь s. Начальная скорость тела равна нулю, коэффициент трения между бруском и плоскостью равен μ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ   ФОРМУЛЫ
А) модуль ускорения тела

Б) модуль работы силы трения при движении бруска по наклонной плоскости
 

Ответы АВ:
6. Тяжёлый ящик неподвижно стоит на наклонной плоскости. Два школьника сделали по этому поводу следующие утверждения.
А. Так как ящик неподвижен, то изменение его кинетической энергии равно нулю и изменение его потенциальной энергии равно нулю.
Б. В этой системе действует сила трения, но полная механическая энергия ящика сохраняется.
Какое утверждение верно?

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
Ответ:
7. Как коэффициент трения зависит от силы нормального давления?
1. Прямо пропорционально.
2. Обратно пропорционально.
3. Не зависит.
4. Прямо зависит от квадрата величины силы.
5. Прямо зависит от корня квадратного из величины силы
Ответ:
8. Брусок массой 20 кг равномерно перемещают по склону горки, прикладывая к нему постоянную силу, направленную параллельно поверхности горки. Модуль этой силы равен 204 Н, угол наклона горки к горизонту 60°. Определите коэффициент трения между бруском и склоном горки. Ответ округлите до десятых долей.
Ответ: Решение.