С. Д. Варламов А. Р. Зильберман



жүктеу/скачать 1,21 Mb.
Pdf көрінісі
бет35/83
Дата14.12.2021
өлшемі1,21 Mb.
#126528
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   83
Байланысты:
experiment

Часть 2
Трение
Оборудование
: лист белой бумаги формата А4, карандаш,
деревянный брусок, ластик, линейка.
Задание
: определите коэффициенты трения деревянного
бруска и резинового ластика о деревянную линейку. Линейка
должна лежать горизонтально! Наклонять линейку и стол
запрещено.
Коэффициент трения определяется как отношение компо-
ненты силы взаимодействия двух тел, направленной вдоль
плоскости их соприкосновения, к компоненте силы взаи-
модействия, направленной перпендикулярно этой плоскости
при взаимном проскальзывании тел друг относительно друга.
При поступательном движении линейки вдоль горизон-
тального листа бумаги в направлении вектора
–
V
линейка
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
FF
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
тр
Рис. 16
толкает груз, и тот скользит по бу-
маге и вдоль линейки, перемещаясь
в направлении вектора
–
A
. При рав-
номерном движении сумма сил, при-
ложенных к телу, равна нулю. Сила
воздействия линейки на груз заранее
изображена в виде суммы двух сил
–
N
и
–
F
тр
. Вектор
–
N
перпендикулярен
линейке, а вектор
–
F
тр
параллелен ей.
Эти две силы уравновешиваются си-
лой трения груза о бумагу
–
f
(рис. 16). Коэффициент трения
груза о линейку равен отношению величин
F
тр
к
N
. Это отно-
шение равно тангенсу угла, который образуют направление
движения груза и перпендикуляр к линейке.
Центр масс
Задание
: найдите расстояние от центра масс длинного
круглого цилиндра до его оси симметрии. Наклонять стол
нельзя! На основаниях цилиндра имеются разные наклей-
ки. (Для создания асимметрии распределения массы внутрь
цилиндра дополнительно помещён утяжелитель или внутри
цилиндра сделана полость.)
Оборудование
: цилиндр круглого сечения диаметром
5 см—10 см и высотой 30 см—40 см, миллиметровая бумага

Экспериментальные задачи физических олимпиад
77
0,4 м или мягкая (бумажная) рулетка 1 м. Цилиндр всё
время должен находиться вблизи середины стола, то есть
пользоваться краем стола запрещено.
Можно «для острастки» прикрепить цилиндр к столу ни-
тью и потребовать, чтобы нить осталась целой. Длина нити
достаточна для проведения предполагаемых экспериментов,
но недостаточна, чтобы переместить цилиндр на край стола.
Решение
. Коэффициенты трения между основаниями круг-
лого цилиндра и поверхностью стола, по-видимому, разные,
так как наклейки неодинаковые. Стоящий на столе на од-
ном из своих оснований цилиндр толкают в горизонтальном
направлении кончиком ручки или карандаша. Точку при-
ложения силы выбирают на такой высоте, чтобы режим
движения цилиндра «переходил» от горизонтального сколь-
жения к опрокидыванию. Нужно будет найти на боковой
поверхности цилиндра такие две точки, для которых разность
расстояний до нижнего основания будет наибольшей, а затем
вычислить положение центра масс. Для контроля экспери-
мент нужно провести для обоих оснований цилиндра.
Скрытая пружина
(
11—1—2005
)
Нужно экспериментально определить зависимость удли-
нения «пружины» от приложенной к ней силы (построить
график!) и при помощи этой «пружины» взвесить выданный
груз неизвестной массы.
Приборы и оборудование
: скрытая в пластмассовой обо-
лочке упругая «пружина», груз известной массы (ровно 102 г),
линейка (мерная лента), миллиметровка, нить, «уголок» и
липкая лента для крепления его к стене, груз неизвестной
массы.
Внутри непрозрачной пластиковой оболочки находилась
длинная резинка (на рис. 17 нарисована толстой линией), ко-
торая была связана «петлёй», и прочная гибкая и практиче-
ски нерастяжимая (в сравнении с резинкой) нить (нарисована
тонкой линией).
При постепенном вытягивании нити из непрозрачного
корпуса в некоторый момент петлевой участок резинки вы-
прямляется и «помогает» сопротивляться растяжению всей

78
Часть 2
Рис. 17
остальной резинке. На графике зависимости величины силы
от удлинения возникает «излом». Его-то и нужно было обна-
ружить экспериментаторам.
Для измерения силы натяжения нити можно использо-
вать метод разложения сил по направлениям. Исследуемый
объект крепится к прочному уголку, приклеенному на стену.
К нити в середине её выступающего из корпуса участка
прикрепляется груз известной массы. За свободный конец
нити тянут, стараясь, чтобы участок нити, соединяющий груз
и резинку, оставался горизонтальным. Миллиметровая бу-
мага используется для нахождения углов, которые образуют
между собой разные участки нити.
Груз неизвестной массы был таким, что при его взвешива-
нии с помощью выданного устройства резинка растягивается
сильно, то есть её петлевой участок оказывается выпрямлен-
ным и натянутым.

жүктеу/скачать 1,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   83



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет