Экспериментальное 10.1
работаем в группе
измерение сил взаимодействия двух тел
оборудование: две книги, два карандаша
кругового сечения (круглые карандаши), нить,
два динамометра.
проверьте, выполняется ли третий закон
механики для сил трения покоя и сил тре-
ния скольжения.
рис. 10.3
порядок выполнения
1. обвяжите каждую книгу нитью. положите первую книгу на два параллельно расположенных на столе карандаша, вторую книгу положите на первую книгу. зацепите
крючок одного динамометра за нить, которой обвязана нижняя книга, крючок другого динамометра за нить, которой обвязана верхняя книга (рис. 10.3).
2. удерживая один динамометр, потяните другой динамометр в горизонтальной
плоскости так, чтобы показания динамометра достигли максимального значения при
условии отсутствия движения верхней книги по поверхности нижней книги. так как
верхняя книга неподвижна, действие на неё силы етрі со стороны динамо-
метра уравновешивается действием противоположно направленной силы трения по-
коя f., со стороны нижней книги: f1 = -fpt-
так как нижняя книга неподвижна, действие на неё силы fron со сто-
роны второго динамометра уравновешивается действием противоположно направлен-
ной силы трения покоя fоr со стороны верхней книги: for = -fo2. влияние силы
трения со стороны свободно катающихся по столу карандашей пренебрежимо мало.
измеряя силы for и fo2 динамометрами, можно определить силы тре-
ния покоя f2 и for
по результатам измерений сделайте вывод, одинаковы ли по модулю силы тре-
ния покоя for и for.
3. удерживая один динамометр, потяните другой динамометр в горизонтальной
плоскости так, чтобы верхняя книга равномерно двигалась по поверхности нижней
книги. при равномерном движении книги действие на неё силы fron со сто-
роны динамометра уравновешивается действием противоположно направленной силы
трения скольжения fо со стороны нижней книги: for = -fo. измерьте силы -
гости fo1 и fo2 во время движения и сделайте вывод, одинаковы ли по модулю си-
лы трения скольжения f2 и fypt-
- для лучшего сохранения тепла, дом утепляют (стены дома покрывают такими материалами как пенопласт или минеральная вата, они имеют низкую теплопроводность);
- для уменьшения потерь тепла в термосе, его стенки делают двойными (уменьшается теплопроводность);
- кастрюли, сковородки изготовляются из металлов (они имеют высокую теплопроводность). ...
Если мы пренебрегаем трением, то вдоль поверхности наклонной плоскости (параллельно ей) на тело действует только проекция силы тяжести. Значение данной проекции: F=m*g*sinα. Согласно второго закона Ньютона, эта сила определяет ускорение тела вдоль поверхности наклонной плоскости: a=F/m. Подставим F, получим: a=m*g*sinα/m=g*sinα.Длина пути : S=h/sinα (из прямоугольного треугольника). Также, если считать, что тело начинает соскальзывать из состояния покоя, то можно длину пути выразить как: S=a*t²/2. Выразим отсюда время соскальзывания: t=√((2*S)/a). Подставляем выражение для ускорения, полученное из второго закона Ньютона: t=√((2*S)/(g*sinα))=
Подставив выражение для S, получим: t=√((2*h)/(g*sin²α))=√((2*10)/(10*0,5*0,5))=√(20/2,5)=√8=2√2 сек=2,82 сек.