Determinarea coeficientului de frecare la rulare

Utilizarea pendul orizontal

Learning legi de frecare externă și măsurarea experimentală a coeficientului de frecare de rostogolire pentru diverse materiale.

Teoria Operațiunii

Toate fenomenele mecanice au loc frecare forțe a căror acțiune este aproape întotdeauna asociată cu tranziția de energie mecanică în căldură. Forța de gravitație, forțele elastice considerate în mecanica precum și forța de interacțiune a corpurilor încărcate electric sunt dependente numai de configurația organelor, adică, din poziția lor relativă, dar nu și pe vitezele lor. Diferența dintre forțele de frecare din respectivul element forță în care forța de frecare, în plus față de configurația depinde de viteza relativă a organelor între care acționează.

Forțele de frecare pot apărea între corpurile în contact sau părți ale acestora, atât în ​​timpul mișcării lor relative, iar în rest lor relativă.

frecarea externă care acționează în planul de tangență al celor două corpuri presate împreună în timpul mișcării lor relative (de exemplu, frecarea dintre bara și un plan înclinat cu care alunecă).

frecare internă se manifestă între diferitele părți ale aceluiași corp (între diferitele straturi de lichid sau gaz).

Fricțiune între suprafețele a două corpuri în contact între ele, în absența stratului lichid, gazos, numit uscat. Dacă între corpurile solide are un strat subțire de (ulei lubrifiant) lichid, apoi frecarea numit lichid în acest caz.

Pe baza frecarea suprafeței de cinematic poate fi împărțită în frecare de alunecare și frecare de rostogolire.

Să considerăm o mișcare (de rulare) al bilei (sau cilindru) pe o suprafață orizontală și, astfel, mișcarea rezultantă a frecării.

Pentru a explica de rulare forțele de frecare trebuie să fie luate în considerare deformarea bilei (cilindru) și planul de rulare inelastică, iar pentru simplitate presupunem că deformează numai suprafața de rulare, și o dată are o anumită deformare plastică (în condiții reale apar deformare elastică și plastică atât mingea (cilindru) și un avion).

Punctul de aplicare și direcția suportului de reacție (), sau o forță de feedback la minge planul de rulare (cilindru) prezentat în Fig.8.

Ecuația forțelor de proiecție și pe axa Y este după cum urmează:

unghi # 947; aproape mici, cos # 947; „1, adică,

Componenta orizontală a forței de reacție a podelei este o frecare de rulare.

Deoarece rotirea bilei (cilindru) este uniformă, iar accelerația unghiulară este zero, ecuația trebuie să fie satisfăcute momente starea * de forțe, adică forțe de rulare momentul de frecare în raport cu punctul C este egală cu proiecția forței de presiune normală Ny. înmulțit cu K:

unde R - raza bilei (cilindru);

Ny = N x cos # 947; = N;

K - cantitatea liniară numită frecare la rulare.

rulare coeficientul de frecare are unități de lungime, astfel încât acesta este, de asemenea, numit „umăr“ forța de frecare de rulare a bilei (cilindru).

Din ecuația (3) având în vedere că Ny »N obținem următoarea expresie pentru forța de frecare de rulare:

În acest laborator lucrează procesul de cercetare prin frecare de rulare într-un fel - metoda pendulului înclinată.

Bec 1 este suspendată la punctul O pe lungimea firelor L, pot rula pe un plan înclinat 2 constituie unghiul de virare # 945; cu suprafața orizontală (Fig.9).

OO1 - direcția (axa y), poziția de fixare a echilibrului pendulului oblic, punctul A | și B | - proiecția punctelor A și B pe axa OO1.

Ideea acestei metode este de a determina reducerea conexiunii unghiului # 966; devierea pendulului cu coeficientul de frecare cu filament de rulare K.

În cazul în care pendulul să se abată de la poziția sa de echilibru pe un colț # 966; (Punctul A, figura 9) și eliberați în absența frecării bilă 1 într-o semiperioada * ar apărea la punctul A1. Dar când nu ar fi de rulare de frecare mingii (oprire) la punctul B, se va face unghiul firului pendul (# 966; D # 966;) cu axa OO1. iar punctul B este poziționat mai jos decât punctul A. Aceasta înseamnă că există o reducere a energiei potențiale a pendulului (DU), egal cu forțele de frecare de rulare pe calea AB.

5. Indicațiile millisekundomera 9 (complet timp de oscilație t, c) și valorile unghiurilor de JN enumerate într-un tabel.

6. Pentru fiecare AI experimente repetate plan de înclinare efectuate de punctele 4 și 5 nu este mai mică de 5 ori și măsurătorile, stochează rezultatele într-un tabel.

ATENȚIE: după fiecare măsurătoare, apăsați butonul „RESET“ pentru a seta contorul de zero.

7. Aceste măsurători continue pentru eșantioane plane 4 (Figura 10) realizate din diferite materiale (otel, bronz, alama, aliaj de aluminiu).