Τριβή ολίσθησης σε κεκλιμένο επίπεδο

Τριβή ολίσθησης σε κεκλιμένο επίπεδο στη Φυσική Α? ΓΕΛ

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. Τριβόμετρο (ΜΣ.285.0) ή ένα ράφι από ντουλάπι, για κεκλιμένο επίπεδο (π.χ. από τα ντουλάπια πάνω από τους νιπτήρες, διαστάσεων 105cm μήκους και 22,5cm πλάτους)

2. Ξύλινο παραλληλεπίπεδο (π.χ. το κουτί με τα μαγνητάκια, από το ξύλινο βαλιτάκι -σετ πηνίων ? μαγνητών, διαστάσεων ΜxΠxΥ=13cmx5,5cmx3cm και μάζας 162g)

3. Δύο βάσεις παραλληλόγραμμες (ΓΕ.010.0)

4. Δύο σφιγκτήρες τύπου G (ΓΕ.050.0)

5. Τρεις ράβδοι μεταλλικές (ΓΕ.030.2)

6. Δύο σύνδεσμοι απλοί (ΓΕ.020.0)

7. Δύο τούβλα (για να μην επιτρέπουν στο κεκλιμένο επίπεδο να γλιστρά)

8. Ζυγός ηλεκτρονικός (ΓΕ.130.0)

9. Μεζούρα

10. Μοιρογνωμόνιο (ΓΕ.200.0) ή Αεροστάθμη (ΜΡ.035.0) με δυνατότητα μέτρησης γωνιών

11. Αριθμομηχανή, για τις πράξεις

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

P Επειδή το ράφι από τα ντουλάπια, που προτείνουμε για κεκλιμένο επίπεδο είναι σχετικά βαρύ, το στηρίζουμε σε μια οριζόντια ράβδο που με τη σειρά της στερεώνεται με συνδέσμους σε δύο άλλες κατακόρυφους ράβδους, τοποθετημένες σε μεταλλικές βάσεις στερεωμένες με σφιγκτήρες στον πάγκο μας.

P Το ξύλινο κουτί με τα μαγνητάκια το προτείνουμε για σώμα για λόγους ευκολίας. Εννοείται ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε οποιοδήποτε σώμα σχήματος ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου καθώς και οποιοδήποτε επίπεδο (σανίδα, τούβλο, αμαξίδιο χωρίς ρόδες, κλπ)

P Για τη μέτρηση της κλίσης του κεκλιμένου επιπέδου θα διευκόλυνε το αλφάδι που διαθέτει και μοιρογνωμόνιο ή το μοιρογνωμόνιο με την περιστρεφόμενη βελόνα (βλ. εικόνα), που μπορούμε να προμηθευτούμε από καταστήματα με εργαλεία ή από βιβλιοπωλεία.

P Για να προσδιορίσουμε την κλίση που αντιστοιχεί στη γωνία τριβής να μεγαλώνουμε σιγά ? σιγά τη γωνία δίνοντας και μια ανεπαίσθητη ώθηση στο σώμα προς τα κάτω. Σταματάμε όταν το σώμα αρχίζει να κινείται αργά προς τα κάτω.

P Για να μη γλιστράει το κεκλιμένο επίπεδο πάνω στον πάγκο μας βάζουμε ένα ή δύο τούβλα ως εμπόδια, που θα μας χρησιμεύσουν για να μετρήσουμε και την απόσταση που θα διανύσει το σώμα στο επίπεδο.

 

Πειραματική διαδικασία

1. Στερεώνουμε το κεκλιμένο επίπεδο με μικρή γωνία κλίσης, τοποθετούμε πάνω του το σώμα και ισορροπεί. Μετράμε τη γωνία κλίσης του (π.χ. 12?) και συμπεραίνουμε ότι είναι μικρότερη από τη γωνία τριβής.

2. Μεγαλώνουμε σιγά - σιγά τη γωνία του κεκλιμένου επιπέδου μέχρι το σώμα μόλις να αρχίσει να ολισθαίνει σ? αυτό. Μετράμε με το μοιρογνωμόνιο τη γωνία κλίσης του κεκλιμένου επιπέδου (π.χ. 20?). Αυτή είναι η γωνία τριβής (δηλ. φτ=20?). Από τους πίνακες των τριγωνομετρικών αριθμών βρίσκουμε ότι εφφτ=εφ20?=0,364 και συνφτ=0,94. Άρα ο συντελεστής τριβής είναι μ=εφφτ=0,364.

3. Ζυγίζουμε το σώμα και βρίσκουμε τη μάζα του (π.χ. m=142g= 0,142Kg). Την τριβή ολίσθησης υπολογίζουμε από τον τύπο Τ=μ·Ν=μ·m·g·συνφ=0,364·0,142Kg·9,8m/s2·0,94=0,48Ν.

4. Αφήνουμε το σώμα να ολισθήσει κατά μήκους του κεκλιμένου επιπέδου και μετράμε το μήκος της διαδρομής του μέχρι να σταματήσει στο εμπόδιο (τούβλο) στο τέλος της, έστω s=47cm=0,47m. Το έργο της τριβής θα είναι W=T·s=0,48N·0,47m=0,23J.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΩΝ

Γωνία

ημ

συν

εφ

Γωνία

ημ

συν

εφ

Μοίρες

( ? )

Ακτίνια

( rad )

Μοίρες

( ? )

Ακτίνια

( rad )

0

0,000

0,000

1,000

0,000

 

 

 

 

 

1

0,017

0.018

1,000

0,018

46

0.803

0,719

0,695

1,036

2

0,035

0,035

0,999

0,036

47

0,820

0,731

0,682

1,072

3

0,052

0,052

0,999

0,052

48

0,838

0,743

0,669

1,111

4

0,070

0,070

0,998

0,070

49

0,855

0,755

0,656

1,150

5

0,087

0,087

0,996

0,088

50

0,873

0,766

0,643

1,192

6

0,105

0,105

0,995

0,105

51

0,890

0,777

0,629

1,235

7

0,122

0,122

0,993

0,123

52

0,908

0,788

0,616

1,280

8

0,140

0,139

0,990

0,141

53

0,925

0,799

0,602

1,327

9

0,157

0,156

0,988

0,158

54

0,942

0,809

0,588

1,376

10

0,175

0,174

0,985

0,176

55

0,960

0,819

0,574

1,428

11

0,192

0,191

0,982

0,194

56

0,977

0,829

0,559

1,483

12

0,209

0,208

0,978

0,213

57

0,995

0,839

0,545

1,540

13

0,227

0,225

0,974

0,231

58

1,012

0,848

0,530

1,600

14

0.244

0,242

0,970

0,249

59

1,030

0,857

0,515

1,664

15

0,262

0,259

0,966

0,268

60

1,047

0,866

0,500

1,732

16

0,279

0,276

0,961

0,287

61

1,065

0,875

0,485

1,804

17

0,297

0,292

0,956

0,306

62

1,082

0,883

0,470

1,881

18

0,314

0,309

0,951

0,325

63

1,100

0.891

0,454

1,963

19

0,332

0,326

0,946

0,344

64

1,117

0,899

0,438

2,050

20

0,349

0,342

0,940

0,364

65

1,134

0,906

0,423

2,145

21

0,367

0,358

0,934

0,384

66

1,152

0,914

0,407

2,246

22

0,384

0.375

0,927

0,404

67

1,169

0,921

0,391

2,356

23

0,401

0,391

0,921

0,425

68

1,187

0,927

0,375

2,475

24

0,419

0,407

0,914

0,445

69

1,204

0,934

0,358

2,605

25

0,436

0,423

0,906

0,466

70

1,222

0,940

0,342

2,747

26

0,454

0,438

0,899

0,488

71

1,239

0,946

0,326

2,904

27

0,471

0,454

0,891

0,510

72

1,257

0,951

0,309

3,078

28

0,489

0,470

0,883

0,532

73

1,274

0,956

0,292

3,271

29

0,506

0,485

0,875

0,554

74

1,292

0,961

0,276

3,487

30

0,524

0,500

0,866

0,577

75

1,309

0,966

0,259

3,732

31

0,541

0,515

0,857

0,601

76

1,326

0,970

0,242

4,011

32

0,559

0,530

0,848

0,625

77

1,344

0,974

0,225

4,331

33

0,576

0,545

0,839

0,649

78

1,361

0,978

0,208

4,705

34

0,593

0,559

0,829

0,675

79

1,319

0,982

0,191

5,145

35

0,611

0,574

0,819

0,700

80

1,396

0,985

0,174

5,671

36

0,628

0,588

0,809

0,727

81

1,414

0,988

0,156

6,314

37

0,646

0,602

0,799

0,754

82

1,431

0,990

0,139

7,115

38

0,663

0,616

0,788

0,781

83

1,449

0,993

0,122

8,144

39

0,681

0,629

0,777

0,810

84

1,466

0,995

0,105

9,514

40

0,698

0,643

0,766

0,839

85

1,484

0,996

0,087

11,43

41

0,716

0,658

0,755

0,869

86

1,501

0,998

0,070

14,30

42

0,733

0,669

0,743

0,900

87

1,518

0,999

0,052

19,08

43

0,751

0.682

0,731

0,933

88

1,536

0,999

0,035

28,64

44

0,768

0,695

0,719

0,966

89

1,553

1,000

0,018

57,29

45

0,785

0,707

0,707

1,000

90

1,571

1,000

0,000

 

 

 

 


Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr

Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Οδηγός ΕΚΦΕ (doc)

~~~~ Μετρητής Επισκέψεων ~~~~
Σήμερα273
Χθές291
Αυτή την εβδομάδα1792
Αυτό το μήνα3829
Συνολικά515577

3
Online Επισκέπτες

Κυριακή, 19 Σεπτέμβριος 2021