Statikus és kinetikus súrlódási kísérlet utasításai
Kísérleti téma: Statikus súrlódás és kinetikus súrlódás
A kísérlet céljai:
– A statikus súrlódási erő ismerete
– A kinetikus súrlódási erő ismerete
Eszközök és anyagok: Dinamométer, gerenda kecil.
Alapelmélet:
Súrlódási erő
A súrlódás az egymással érintkező tárgyak felületei között ható ellenállási erő. Ebben a témában a vizsgált súrlódás két érintkező szilárd felület között ható súrlódási erőre vonatkozik.
A mozgó tárgyra ható súrlódási erő mindig a tárgy mozgási irányával ellentétes irányú.
Kétféle súrlódás létezik: a statikus súrlódás (fs ) és a kinetikus súrlódás (fk ) . A statikus súrlódás akkor hat, amikor egy tárgy mozgásban van, míg a kinetikus súrlódás akkor, amikor egy tárgy mozog. Ha meglökünk egy asztalt, de az még mindig mozog, az álló asztalra ható súrlódási erő statikus súrlódás. Fordítva, amikor az asztal mozog, az asztalra ható súrlódási erő kinetikus súrlódás.
Statikus súrlódási erő
A statikus súrlódás az a súrlódási erő, amely az egymással érintkező tárgyak felületeire hat, amikor a tárgyak nem mozognak.
fs = μsN
Newton első törvénye kimondja, hogy egy test nyugalmi állapotban van, ha a rá ható erő (eredő erő) nulla.
ΣF x = 0
F – fs = 0
F = fs
Amikor egy tárgy mozgásba lendül (a tárgy még mindig mozdulatlan), a maximális statikus súrlódási erő megegyezik a toló- vagy húzóerővel.
Kinetikus súrlódási erő
A kinetikus súrlódás az a súrlódási erő, amely a tárgyak mozgása során egymással érintkező felületeken hat.
fk = μkN
Newton első törvénye kimondja, hogy egy tárgy állandó sebességgel mozog, ha a teljes erő (eredő erő) nulla.
F – fk = 0
F = fk
Amikor egy tárgy állandó sebességgel mozog, a kinetikus súrlódási erő nagysága megegyezik a toló- vagy húzóerő nagyságával.
Kísérleti lépések:
1. Helyezze a blokkot sík felületre.
2. Csatlakoztassa a dinamométert a blokkhoz
3. Húzd a dinamométert addig, amíg a tömb éppenhogy elmozdulni nem kezd.
4. Olvasd le a dinamométer által mutatott erő nagyságát, és rögzítsd a statikus súrlódási erő oszlopában.
5. Húzza a dinamométert, amíg a tömb állandó sebességgel nem mozog.
6. Olvasd le a dinamométer által mutatott erő nagyságát, és jegyezd fel a kinetikus súrlódási erő oszlopába.
7. Ismételd meg a kísérletet háromszor
Adatok és adatelemzés:
-
Nem
Statikus súrlódási erő ( fs )
Kinetikus súrlódási erő ( fk )
1
2
3
Átlagos
Válaszolj a következő kérdésekre:
Melyik nagyobb, a statikus vagy a kinetikus súrlódás? Miért?
Következtetés
Fogalmazd meg a következtetésedet.
