Лабораторная работа № 2

Наименование работы: Определение жесткости пружины. Определение коэффициента трения скольжения.

Цель работы: проверить справедливость закона Гука для пружины динамометра и измерить коэффициент жесткости этой пружины; измерить коэффициент трения скольжения дерева по дереву.

Оборудование: штатив с муфтой и зажимом, динамометр, динамометр с заклеенной шкалой, набор грузов известной массы (по 100 г), линейка с миллиметровыми делениями, деревянный брусок, деревянная линейка.

Подготовка к работе:

I. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

1) Сила упругости.

2) Закон Гука

3) Сила трения.

II. Подготовить бланк отчета.

Порядок проведения работы:

1. Получить допуск к работе.
2. Выполнить задания.
3. Ответить на контрольные вопросы.

Содержание отчета:

1. Наименование, цель работы, задание;
2. Выполненное задание с результатами измерений и вычислений;
3. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы для зачета:

1. Инерциальная система отсчета.

2. Сила трения скольжения.

3. Сила трения качения.

4. Гироскоп.

5. Использование гироскопа.

Задание:

I. Определить жесткость пружины.

1) Закрепите пружину в штативе на достаточно большой высоте.

2) Подвешивая различное число грузов (от 1-го до 4-х), вычислите для каждого груза соответствующее значение F = mg, с помощью динамометра, а также измерьте соответствующее удлинение пружины х.

3) Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

4) Начертите оси координат х и F, выберите удобный масштаб и нанесите полученные экспериментальные точки.

5) Оцените (качественно) справедливость закона Гука для данной пружины: находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат.

6) Запишите сделанный вами вывод.

7) Вычислите коэффициент жесткости по формуле: , используя результаты опыта № 4 (это обеспечивает наибольшую точность).

II. Определить коэффициент трения скольжения.

1) Определите с помощью динамометра вес бруска и запишите в приведенную ниже таблицу.

2) Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз.

3) Поставив на брусок один груз, тяните брусок равномерно по горизонтальной линейке, измеряя с помощью динамометра прикладываемую силу. Повторите опыт, поставив на брусок 2 и 3 груза. Записывайте каждый раз в таблицу значения силы трения F_mр и силы нормального давления .

4) Начертите оси координат и , выберите удобный масштаб и нанесите полученные три экспериментальные точки.

5) Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли все экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат.

6) Запишите сделанный вами вывод.

7) Вычислите коэффициент трения по формуле , используя результаты опыта № 3 (это обеспечивает наибольшую точность) и запишите его значение.

№ опыта		, Н	, Н
1.
2.
3.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Согласно закону Гука, модуль F силы упругости и модуль х удлинения пружины связаны соотношением F = kx. Измерив F и х, можно найти коэффициент жесткости k по формуле .

Если тянуть брусок с грузом по горизонтальной поверхности так, чтобы брусок двигался равномерно, прикладываемая к бруску горизонтальная сила равна по модулю силе трения скольжения , действующей на брусок со стороны поверхности. Модуль силы трения связан с модулем силы нормального давления соотношением . Измерив и , можно найти коэффициент трения μ по формуле .

Гироскоп — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Простейший пример гироскопа — юла (волчок).

Основные два типа гироскопов по принципу действия:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: