Instrukcje do eksperymentu z tarciem statycznym i kinetycznym
Temat eksperymentu: Tarcie statyczne i tarcie kinetyczne
Cele eksperymentu:
– Znajomość siły tarcia statycznego
– Znajomość siły tarcia kinetycznego
Narzędzia i materiały: Dynamometr, belka mały.
Podstawowa teoria:
Siła tarcia
Tarcie to siła oporu działająca między powierzchniami stykających się obiektów. W tym temacie tarcie jest badane w odniesieniu do siły tarcia działającej między dwiema stykającymi się powierzchniami stałymi.
Siła tarcia działająca na obiekt w ruchu zawsze ma kierunek przeciwny do kierunku ruchu obiektu.
Istnieją dwa rodzaje siły tarcia, mianowicie siła tarcia statycznego (fs) i siła tarcia kinetycznego (fkTarcie statyczne występuje, gdy obiekt się nie porusza, natomiast tarcie kinetyczne występuje, gdy obiekt się porusza. Jeśli pchasz stół, ale on się nie porusza, siła tarcia działająca na nieruchomy stół to tarcie statyczne. I odwrotnie, gdy stół się porusza, siła tarcia działająca na stół to tarcie kinetyczne.
Siła tarcia statycznego
Tarcie statyczne to siła tarcia działająca na powierzchnie obiektów, które stykają się ze sobą, gdy obiekty te się nie poruszają.
fs = μs N
Pierwsze prawo Newtona głosi, że ciało jest w spoczynku, jeżeli całkowita siła (siła wypadkowa) jest równa zeru.
ΣFx = 0
F – fs = 0
F = fs
Gdy obiekt jest gotowy do ruchu (obiekt jest nadal nieruchomy), maksymalna siła tarcia statycznego jest taka sama, jak siła pchania lub ciągnięcia.
Siła tarcia kinetycznego
Tarcie kinetyczne to siła tarcia działająca na powierzchnie obiektów stykających się ze sobą, gdy obiekty te się poruszają.
fk = μk N
Pierwsze prawo Newtona głosi, że ciało porusza się ze stałą prędkością, jeżeli całkowita siła (siła wypadkowa) jest równa zeru.
F – fk = 0
F = fk
Gdy obiekt porusza się ze stałą prędkością, wartość siły tarcia kinetycznego jest taka sama jak wartość siły pchania lub ciągnięcia.
Kroki eksperymentalne:
1. Połóż klocek na płaskiej powierzchni.
2. Podłącz dynamometr do bloku
3. Pociągnij dynamometr, aż blok będzie prawie gotowy do ruchu.
4. Odczytaj wartość siły wskazywaną przez dynamometr i zapisz ją w kolumnie siły tarcia statycznego.
5. Pociągnij dynamometr, aż klocek będzie się poruszał ze stałą prędkością.an
6. Odczytaj wartość siły wskazywaną przez dynamometr i zanotuj ją w kolumnie siły tarcia kinetycznego.
7. Powtórz eksperyment 3 razy
Dane i analiza danych:
-
Nie
Siła tarcia statycznego (fs)
Siła tarcia kinetycznego (fk)
1
2
3
Rata-rata
Odpowiedz na następujące pytania:
Które jest większe, tarcie statyczne czy tarcie kinetyczne? Dlaczego?
Wniosek
Podaj swoje wnioski.
