ЕсеКоефициент на триене и методи за неговото изчисляване - Банка с резюмета, есета, доклади, курсови работи и
Коефициент на триене и методи за изчисление
I глава. Теоретична част
1. Видове триене, коефициент на триене
II глава. Практическа част
Изчисляване на статично триене, триене при плъзгане и търкаляне
Изчисляване на коефициента на статично триене
Глава I. Теоретична част
1.Видове триене, коефициент на триене
Срещаме търкания на всяка стъпка. По-правилно би било да се каже, че без триене не можем да направим дори крачка. Но въпреки голямата роля, която триенето играе в нашия живот, все още не е създадена достатъчно пълна картина за възникването на триенето. Това дори не се дължи на факта, че триенето е от сложно естество, а по-скоро на факта, че експериментите с триене са много чувствителни към повърхностна обработка и следователно са трудни за възпроизвеждане.
Има външно и вътрешно триене (наричано иначе вискозитет). Този вид триене се нарича външно, при което в точките на контакт на твърдите тела възникват сили, които възпрепятстват взаимното движение на телата и са насочени тангенциално към техните повърхности.
Вътрешното триене (вискозитет) е вид триене, състоящ се в това, че с взаимно изместване. слоеве течност или газ между тях има тангенциални сили, които пречат на такова движение.
Външното триене се разделя на триене на покой (статично триене) и кинематично триене. Триенето на покой възниква между неподвижни твърди тела, когато някое от тях се опитва да се движи. Кинематично триене съществува между взаимно докосващи се движещи се твърди тела. Кинематичното триене от своя страна се подразделя на триене при плъзгане и триене при търкаляне.
Силите на триене играят важна роля в човешкия живот. В някои случаи той ги използва, а вдруги се бият с тях. Силите на триене са електромагнитни по природа.
Ако тялото се плъзга по някаква повърхност, движението му се затруднява от силата на триене при плъзгане.
, където N е силата на реакция на опората, а μ е коефициентът на триене при плъзгане. Коефициентът μ зависи от материала и качеството на обработка на контактуващите повърхности и не зависи от теглото на тялото. Коефициентът на триене се определя емпирично.
Силата на триене при плъзгане винаги е насочена противоположно на движението на тялото. При промяна на посоката на скоростта се променя и посоката на силата на триене.
Силата на триене започва да действа върху тялото, когато се опитват да го преместят. Ако външната сила F е по-малка от продукта μN, тогава тялото няма да се движи - началото на движението, както се казва, е възпрепятствано от силата на статично триене. Тялото ще започне да се движи само когато външната сила F надвиши максималната стойност, която може да има силата на статично триене
Триенето на покой е силата на триене, която предотвратява движението на едно тяло върху повърхността на друго.
II глава. Практическа част
1. Изчисляване на статично, плъзгащо и търкалящо триене
Въз основа на горното аз емпирично намерих силата на триене на покой, плъзгане и търкаляне. За да направя това, използвах няколко двойки тела, в резултат на взаимодействието на които ще възникне сила на триене, и устройство за измерване на сила - динамометър.
Ето следните двойки тела:
дървен блок под формата на правоъгълен паралелепипед с определена маса и лакирана дървена маса.
дървен блок под формата на правоъгълен паралелепипед с по-малка от първата маса и лакирана дървена маса.
дървен блок под формата на цилиндър с определена маса и лакирана дървена маса.
дървен блок под формата на цилиндър с по-малко от първиямаса и лакирана дървена маса.
След проведените експерименти беше възможно да се направи следното заключение -
Силата на триене на покой, плъзгане и търкаляне се определя емпирично.
За 1) Fp=0,6 N, 2) Fp=0,4 N, 3) Fp=0,2 N, 4) Fp=0,15 N
За 1) Fc=0,52 N, 2) Fc=0,33 N, 3) Fc=0,15 N, 4) Fc=0,11 N
За 3) Fk=0,14 N, 4) Fk=0,08 N
Така определих експериментално и трите вида външно триене и получих това
Fp> Fc > Fk за същото тяло.
2. Изчисляване на коефициента на статично триене
Но по-интересна е не силата на триене, а коефициентът на триене. Как да го изчислим и определим? И намерих само два начина за определяне на силата на триене.
Първият начин е много прост. Познавайки формулата и определяйки експериментално и N, е възможно да се определи коефициентът на триене на почивка, плъзгане и търкаляне.
1) N "0,81 N, 2) N" 0,56 N, 3) N "2,3 N, 4) N" 1,75
Коефициент на статично триене:
m=0,74; 2) m = 0,71; 3) m = 0,087; 4) m = 0,084;
Коефициент на триене при плъзгане:
m=0,64; 2) m = 0,59; 3) m = 0,063; 4) m=0,063
Коефициент на триене при търкаляне:
3) m = 0,06; 4) m = 0,055;
Позовавайки се на табличните данни, потвърдих правилността на моите стойности.
Но вторият начин за намиране на коефициента на триене също е много интересен.
Но този метод добре определя коефициента на статично триене и възникват редица трудности при изчисляването на коефициента на триене при плъзгане и търкаляне.
Описание: Тялото е в покой с друго тяло. Тогава краят на второто тяло, върху който лежи първото, започва да се повдига, докато първото тяло се премести.
Въз основа на втория метод изчислих определен брой коефициенти на статично триене.
Дървона дърво:
AB = 23,5 cm; BC = 13,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 13,5 / 23,5 \u003d 0,57
2. Стиропор за дърво:
AB = 18,5 cm; BC = 21 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 21 / 18,5 \u003d 1,1
3. Стъкло върху дърво:
AB = 24,3 cm; BC = 11 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 11 / 24,3 \u003d 0,45
4. Алуминиево дърво:
AB = 25,3 cm; BC = 10,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 10,5 / 25,3 \u003d 0,41
5. Стомана върху дърво:
AB = 24,6 cm; BC = 11,3 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 11,3 / 24,6 \u003d 0,46
6. Орг. Стъкло върху дърво:
AB = 25,1 cm; BC = 10,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 10,5 / 25,1 \u003d 0,42
7. Графит върху дърво:
AB = 23 cm; BC = 14,4 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 14,4 / 23 \u003d 0,63
8. Алуминий върху картон:
AB = 36,6 cm; BC = 17,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 17,5 / 36,6 \u003d 0,48
9. Желязо върху пластмаса:
AB = 27,1 cm; BC = 11,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 11,5 / 27,1 \u003d 0,43
10. Орг. Стъкло върху пластмаса:
AB = 26,4 cm; BC = 18,5 cm.
mP \u003d BC / AC \u003d 18,5 / 26,4 \u003d 0,7
На базата на моите изчисления и експерименти заключих, че mP> mC >mK, което безспорно отговаряше на теоретичната база, взета от литературата. Резултатите от моите изчисления не надхвърлиха табличните данни, но дори ги допълниха, в резултат на което разширих табличните стойности на коефициентите на триене на различни материали.
1. Крагелски И.В., Добичин М.Н., Комбалов В.С. Основи на изчисленията за триене и износване. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
Фролов, К. В. (ред.): Съвременна трибология: Резултати и перспективи. Издателство ЛКИ, 2008г
Elkin V.I. „Необичайни учебни материали по физика“. Библиотечно сп. "Физика в училище", бр.16, 2000г.
Мъдростта на хилядолетията. Енциклопедия. Москва, Олма - преса, 2006 г.