Měření součinitele smykového tření
Teoretická příprava
Při pohybu tělesa po podložce vzniká na styčné ploše mezi tělesem a podložkou třecí síla Ft , pro jejíž velikost platí Ft = f . FN
Obr.1: Smykové tření
f …. součinitel smykového tření
Fn … velikost kolmé tlakové síly, kterou těleso působí na podložku
Při rovnoměrném pohybu po vodorovné podložce platí
Pomůcky
sada pro smykové tření, siloměr
Obr. 2: Sada pro smykové tření
Úkoly
-
Určete hodnotu součinitele smykového tření mezi smirkovým papírem a stěnou kvádru s největším obsahem.
-
Určete hodnotu součinitele smykového tření mezi smirkovým papírem a stěnou kvádru s nejmenším obsahem. Výsledek porovnejte s výsledkem předcházejícího úkolu. Rozhodněte, zda výsledek závisí na obsahu styčné plochy.
-
Určete hodnotu součinitele smykového tření mezi stěnou kvádru s největším obsahem a styčnou plochou z filcu, hobry a lamina.
Postup práce
-
Pomocí siloměru určíme velikost tlakové síly Fn.
-
Kvádr položíme na vodorovnou podložku a připojeným siloměrem jej uvádíme do rovnoměrného přímočarého pohybu.
Obr. 3: Určení velikosti třecí síly
-
Na siloměru odečteme velikost síly F.
-
Hodnoty zaznamenáme do tabulky. Provedeme 5 měření.
-
Vypočítáme hodnotu součinitele tření f a jeho aritmetický průměr.
-
Celý postup opakujeme pro plochu s nejmenším obsahem.
-
Porovnáme součinitele tření v obou případech.
-
Celé měření provedeme pro různé povrchy - filc, hobra, lamino.
-
Rozhodneme, zda součinitel tření závisí na kvalitě stykových ploch.
Zdroje
- Třecí síla, jak ji neznáte. Www.youtube.com [online]. [cit. 2014-11-06]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=VvrEitfMIao
- Smykové tření. Encyklopedie fyziky [online]. 2006 [cit. 2014-11-09]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/36-smykove-treni
- Kuličkové ložisko. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2014-11-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kuli%C4%8Dkov%C3%A9_lo%C5%BEisk
Obrázky:
- Obr. 1: REICHL, Jaroslav a Martin VŠETIČKA. Encyklopedie fyziky: Smykové tření. Fyzika.jreichl.com [online]. 2006 [cit. 2015-01-10]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/36-smykove-treni
- Obr. 2: archiv autora
- Obr. 3: archiv autora
- Obr. 4: RChavran.cz e-shop. RChavran.cz [online]. 2014 [cit. 2014-11-09]. Dostupné z: http://www.rchavran.cz/detail/zr-30-zadni-kulickove-lozisko-(14x25-4x6mm)-l38577/
- Obr. 5: Nakloněná rovina, kladky. Www.nabla.cz [online]. 2010 [cit. 2014-11-09]. Dostupné z: http://www.nabla.cz/obsah/fyzika/stranky/naklonena-rovina-kladky.php
Přílohy
Protokol
Laboratorní protokol najdete zde.
Odkaz
Podívejte se na video, které přibližuje výzkum třecí síly z hlediska atomární struktury.
Kontrolní otázka
1. Co je příčinou vzniku třecí síly?
2. Na čem závisí velikost třecí síly?
3. Působí třecí síla i mezi tělesy, která jsou vzájemně v klidu? Která síla je větší - klidová třecí síla, nebo třecí síla mezi tělesy v pohybu?
Využití
Obr. 4: Kuličkové ložisko
Kdy je tření užitečné?
Při chůzi, jízdě automobilů (zářezy na pneumatikách, brzdy), používání pilníků, brusek, řemenic, atd.
Kdy je tření nežádoucí?
Opotřebování pneumatik, obuvi, nežádoucí zahřívání strojů, atd.
Ke snížení třecí síly se používají např. kuličková ložiska .
Úkol
Zakresli do obrázku všechny síly, které na kvádr působí při jeho pohybu po nakloněné rovině.
Obr. 5: Nakloněná rovina
