Επιμέλεια: Κυρισκόζογλου Ουρανία εκφε σερρων Εργαστηριακή άσκηση ΤΡΙΒΗ ΟΛΙΣΘΗΣΗΣ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ – ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΤΡΙΒΗΣ ΟΛΙΣΘΗΣΗΣ χωρίς τη χρήση DBLab Α ΛΥΚΕΙΟΥ-Α ΕΠΑΛ Επιμέλεια: Κυρισκόζογλου Ουρανία

Να υπολογίσουμε τη δύναμη της τριβής Α.ΣΤΟΧΟΙ Να υπολογίσουμε τη δύναμη της τριβής Να υπολογίσουμε τον συντελεστή τριβής Να αποδείξουμε ότι ο συντελεστής τριβής εξαρτάται από το είδος των επιφανειών που έρχονται σε επαφή κατά την κίνηση ενός σώματος σε σχέση με ένα άλλο Να αποδείξουμε ότι ο συντελεστής τριβής δεν εξαρτάται από το βάρος του σώματος που κινείται εκφε σερρων

Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα ΣFx= m α  F – T= m α (1) Β. ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ F T N W Σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα Οι δυνάμεις που εφαρμόζονται φαίνονται στο διπλανό σχήμα. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα ΣFx= m α  F – T= m α (1) ΣFψ=0  Ν – W = 0 Ν – mg=0 (2) όταν το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα (α=0) τότε: F – T= 0 εκφε σερρων

Β.ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ Όπου Τ=στατική τριβή μ=συντελεστής τριβής Ν= η κάθετη αντίδραση αντίδραση του δαπέδου W=βάρος σώματος, m= μάζα σώματος g=επιτάχυνση της βαρύτητας εκφε σερρων

Το είδος των τριβομένων επιφανειών & Β.ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ H δύναμη της τριβής(Τ) εξαρτάται από: Το είδος των τριβομένων επιφανειών & Από την κάθετη αντίδραση του δαπέδου Ο συντελεστής τριβής(μ) εξαρτάται από: Από το είδος των τριβόμενων επιφανειών εκφε σερρων

Γ. ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΑΠΛΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΑ ΥΛΙΚΑ εκφε σερρων

Γ1.ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ Επίπεδη σανίδα μήκους περίπου 1 m ( π.χ. η επιφάνεια ενός θρανίου ) Επιφάνεια από πλεξιγκλάς Ορθογώνιο ξύλινο ή άλλο παραλληλεπίπεδο αμαξίδιο χωρίς τροχούς Μετροταινία Αλφάδι εργαστηρίου με μοιρογνωμόνιο Ευαίσθητο δυναμόμετρο Βαρίδια των ένα των 500 και ένα των 1000 gr εκφε σερρων

Γ2. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΕ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ Το ξύλινο επίπεδο τριβής τοποθετείται πάνω στο πάγκο εργασίας. Τοποθετούμε το τριβόμενο σώμα πάνω στο ξύλινο επίπεδο και πάνω σε αυτό τοποθετούμε το βάρος των 500 gr. Στη μία άκρη του τριβόμενου σώματος τοποθετούμε γάντζο. Στο γάντζο στερεώνουμε το δυναμόμετρο. Τραβάμε με σταθερή δύναμη το δυναμόμετρο και καταγράφουμε τις ενδείξεις Στη συνέχεια αφαιρούμε το βάρος των 500gr και τοποθετούμε το βάρος των 1000 gr Επαναλαμβάνουμε το δεύτερο βήμα Κατόπιν τοποθετούμε το τριβόμενο σώμα πάνω στη επιφάνεια του πλεξιγκλάς. Διαδοχικά τοποθετούμε τα βάρη των 500 και 1000 gr Παίρνουμε τις καινούργιες μετρήσεις εκφε σερρων

Γ3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ- ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ εκφε σερρων

Γ4. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Εφόσον το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα, η δύναμη της τριβής σε κάθε περίπτωση είναι η ένδειξη του δυναμόμετρου δηλαδή Τ=F Ο συντελεστής τριβής υπολογίζεται κάθε φορά από τη σχέση μ=Τ/mg Από τα πειραματικά δεδομένα παρατηρούμε ότι: Πράγματι η δύναμη της τριβής αλλάζει κάθε φορά που αλλάζουν α)οι επιφάνειες επαφής και β) το βάρος του σώματος που κινείται & Ο συντελεστής τριβής αλλάζει κάθε φορά που αλλάζουν οι επιφάνειες επαφής ενώ παραμένει αμετάβλητος όταν αλλάζει το βάρος του σώματος εκφε σερρων

Δ. Χρησιμοποιώντας τη ΣΕΙΡΑ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ εκφε σερρων

Δ1. ΥΛΙΚΑ Κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων Σφιγκτήρας τύπου G Τριβόμενο Σώμα διαστάσεων10χ7χ5 cm3 Κλειδί τύπου Allen Αλφάδι εργαστηρίου Ηλεκτρονικό παχύμετρο Σφόνδυλοι, βαρίδια Ευαίσθητο Δυναμόμετρο εκφε σερρων

Δ2.ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΕ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ Το ξύλινο επίπεδο τριβής τοποθετείται πάνω στο πάγκο εργασίας. Τοποθετούμε το τριβόμενο σώμα πάνω στο ξύλινο επίπεδο Στη μία άκρη του τριβόμενου σώματος τοποθετούμε γάντζο. Από Στο γάντζο στερεώνουμε το δυναμόμετρο. Τραβάμε με σταθερή δύναμη το δυναμόμετρο και καταγράφουμε τις ενδείξεις Τοποθετούμε το τριβόμενο σώμα αρχικά με την ξύλινη επιφάνεια και κατόπιν με την μαύρη πάνω στο ξύλινο επίπεδο Το βάρος του τριβόμενου σώματος μεταβάλλεται με την προσθήκη σφονδύλων-βαριδίων εκφε σερρων

Δ21. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

Δ22. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Εφόσον το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα, η δύναμη της τριβής σε κάθε περίπτωση είναι η ένδειξη του δυναμόμετρου δηλαδή Τ=F Ο συντελεστής τριβής υπολογίζεται κάθε φορά από τη σχέση μ=Τ/mg Από τα πειραματικά δεδομένα παρατηρούμε ότι: Πράγματι η δύναμη της τριβής αλλάζει κάθε φορά που αλλάζουν α)οι επιφάνειες επαφής και β) το βάρος του σώματος που κινείται & Ο συντελεστής τριβής αλλάζει κάθε φορά που αλλάζουν οι επιφάνειες επαφής ενώ παραμένει αμετάβλητος όταν αλλάζει το βάρος του σώματος εκφε σερρων

Ε.ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ mg ημθορ mg συνθορ θορ

Ο διάδρομος κύλισης του κεκλιμένου επιπέδου οριζοντιώνεται Ε.ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ Ο διάδρομος κύλισης του κεκλιμένου επιπέδου οριζοντιώνεται Το ξύλινο επίπεδο τριβής τοποθετείται πάνω στο διάδρομο, και το στερεώνουμε με σελοτέιπ (χρησιμοποιούμε αλφάδι) Το τριβόμενο σώμα τοποθετείται πάνω στο ξύλινο επίπεδο Ο διάδρομος κύλισης (μαζί και το ξύλινο επίπεδο τριβής) ρυθμίζεται στο επιθυμητό ύψος,έτσι ώστε το τριβόμενο σώμα να κινείται αργά με σταθερή ταχύτητα. Η υψομετρική διαφορά μετριέται με τον ψηφιακό χάρακα Το βάρος του τριβόμενου σώματος μεταβάλλεται με την προσθήκη σφονδύλων-βαριδίων εκφε σερρων

Ε1.ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ εκφε σερρων

Καλή επιτυχία! Ε2. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Μήκος κεκλιμένου επιπέδου Ο συντελεστής τριβής υπολογίζεται κάθε φορά από τη οριακή γωνία μ=εφθ Από την υψομετρική διαφορά και το μήκος του κεκλιμένου επιπέδου υπολογίζουμε το ημφ.Από το ημφ την γωνία φ και τέλος την εφφ Χρειάζεται προσοχή στη μέτρηση του μήκους του κεκλιμένου επιπέδου Από τα πειραματικά δεδομένα παρατηρούμε ότι: Ο συντελεστής τριβής αλλάζει κάθε φορά που αλλάζουν οι επιφάνειες επαφής, ενώ παραμένει αμετάβλητος όταν αλλάζει το βάρος του σώματος Καλή επιτυχία! εκφε σερρων