Косвенные измерения (экспериментальное задание на реальном оборудовании) · 76 заданий
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение мощности электрического тока, потребляемой лампой накаливания. В исследовании используются электрическая лампа на подста…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины. В исследовании используется пружина…
Закон Гука
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы трении скольжения при движении каретки по поверхности стола от силы нормального давления каретки на…
Сила трения
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение электрического сопротивления резистора. В исследовании используются резистор, источник постоянного тока, ключ, соедините…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести исследование зависимости силы тока в резисторе от напряжения на его концах. В исследовании используется резистор, источник постоян…
Закон Ома
- Задание №17№17
Необходимо провести измерение работы электрического тока, протекающего через лампу накаливания в течение 1 мин. В исследовании используются электричес…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, грузы № 1, № 2 и № 3, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффи…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R 2, соберите экспериментальную установк…
Работа и мощность электрического тока
- Задание №17№17
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1, соберите экспериментальную установку…
Закон Ома
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометры № 1 и № 2, груз № 1, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
- Задание №17№17
Используя собирающую линзу 2, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света и…
Практические работы
- Задание №17№17
Используя брусок с крючком, динамометр № 2, грузы № 1 и № 2, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трени…
Сила трения
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр № 2 с пределом измерения, равным 5 Н, набор из трёх грузов, направляющую рейку Б, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы трения скольжения между кареткой и поверхностью горизонтальной рейки от силы нормального давления. Определите силу трения скольжения, помещая на каретку поочерёдно один, два и три груза. Для определения веса каретки
с грузом(-ами) воспользуйтесь динамометром. Абсолютную погрешность измерения сил принять равной ±0,1 Н.
В бланке ответов:
1)сделайте рисунок экспериментальной установки, указав способ измерения силы трения скольжения;
2)укажите результаты измерений веса каретки с грузом(-ами) и силы трения скольжения с учётом погрешности измерения для трёх случаев в виде таблицы (или графика);
3)сформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки от силы нормального давления.
Решение
Решение.
Данная лабораторная работа направлена на изучение зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления (которая в данном случае численно равна весу каретки с грузами).
1) Рисунок экспериментальной установки
Для измерения силы трения скольжения необходимо равномерно перемещать каретку с грузами по горизонтальной рейке. На рисунке следует изобразить горизонтальную поверхность (рейку), на которой находится брусок (каретка) с грузами. К крючку каретки прицеплен динамометр, расположенный горизонтально. Стрелкой нужно указать направление движения (например, вправо) и подписать силу тяги Fтяг, которую показывает динамометр. При равномерном движении сила трения Fтр равна силе тяги по модулю.
2) Результаты измерений
Для выполнения задания необходимо сначала измерить вес каретки с грузами (подвесив их на динамометр вертикально), а затем силу трения (при равномерном горизонтальном движении). Ниже приведены примерные значения, которые обычно получаются при использовании стандартного школьного оборудования (вес каретки около 0,6 Н, вес одного груза 1 Н). Погрешность измерений по условию составляет ±0,1 Н.
Таблица результатов измерений:
| Количество грузов | Вес каретки с грузами P±0,1, Н (сила нормального давления N) | Сила трения скольжения Fтр±0,1, Н |
|---|---|---|
| 1 груз | 1,6±0,1 | 0,3±0,1 |
| 2 груза | 2,6±0,1 | 0,5±0,1 |
| 3 груза | 3,6±0,1 | 0,7±0,1 |
Примечание: конкретные числовые значения зависят от используемого набора и состояния поверхности рейки, но общая тенденция должна сохраняться.
3) Вывод
На основании полученных данных (при увеличении веса каретки с грузами в 1,6; 2,6 и 3,6 раза сила трения также пропорционально возрастает) можно сформулировать физический закон. Сила нормального давления N в данном опыте равна весу каретки с грузами P.
Вывод: Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления (весу тела). При увеличении силы нормального давления сила трения скольжения увеличивается.
Ответ: 1) Рисунок (каретка на рейке, тянущий её горизонтально динамометр); 2) Таблица с результатами измерений веса и силы трения с учётом погрешности ±0,1 Н; 3) Вывод: сила трения скольжения увеличивается при увеличении силы нормального давления.
Источник: ФИПИ