स्थैतिक घर्षण गुणांक प्रयोग के निर्देश
प्रयोग का विषय : स्थैतिक घर्षण गुणांक
प्रयोग का उद्देश्य : किसी वस्तु के स्थैतिक घर्षण गुणांक का निर्धारण करना
औजार और सामग्री : झुका हुआ तल, प्रोटेक्टर, लकड़ी, एल्युमिनियम, सिरेमिक, लोहा, प्लास्टिक, रबर आदि।
मूल सिद्धांत :
स्थैतिक और गतिज घर्षण बल
यदि किसी वस्तु को किसी खुरदुरे झुके हुए तल पर रखा जाए, तो उस वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल और घर्षण बल कार्य करते हैं।
यदि वस्तु स्थिर है, तो झुके हुए तल के समानांतर गुरुत्वाकर्षण बल का घटक (w x ) घर्षण बल (f friction ) से छोटा होता है। दूसरी ओर, यदि वस्तु गतिशील है, तो झुके हुए तल के समानांतर गुरुत्वाकर्षण बल का घटक (w x ) घर्षण बल (f friction ) से बड़ा होता है ।
किसी वस्तु पर स्थिर अवस्था में लगने वाले घर्षण बल को स्थैतिक घर्षण कहते हैं, जबकि किसी वस्तु की गति में लगने वाले घर्षण बल को गतिज घर्षण कहते हैं।
स्थैतिक घर्षण गुणांक
गुरुत्वाकर्षण का क्षैतिज घटक: w x = w sin θ = mg sin θ
गुरुत्वाकर्षण का ऊर्ध्वाधर घटक: w y = w cos θ = mg cos θ
स्थैतिक घर्षण बल: f s = μ s N = μ sw y = μ sw cos θ = μ s mg cos θ
कोई वस्तु विराम अवस्था में होती है यदि f s > w x और कोई वस्तु गतिमान हो जाती है यदि f s = w x
यदि वस्तु हिलने लगे:

इस सूत्र के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि यदि झुकाव वाले तल का कोण ( θ) ज्ञात हो तो स्थैतिक घर्षण गुणांक ( μs ) ज्ञात किया जा सकता है।
प्रायोगिक चरण:
1. ब्लॉक को झुके हुए तल की सतह के एक सिरे पर रखें।
2. झुके हुए तल को धीरे-धीरे तब तक झुकाएं जब तक कि ब्लॉक हिलने ही वाला न हो जाए।
3. क्षैतिज के सापेक्ष झुके हुए तल द्वारा निर्मित कोण को मापें।
4. तालिका में डेटा दर्ज करें
5. अलग-अलग वस्तुओं के लिए प्रयोग को दोहराएं।
डेटा और डेटा विश्लेषण:
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Benda |
θ |
μs = स्पर्शरेखा θ |
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लकड़ी |
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अल्युमीनियम |
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मिट्टी के पात्र |
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लोहा |
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प्लास्टिक |
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रबड़ |
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निष्कर्ष
अपना निष्कर्ष बताइए।