گزارش کار آزمایشگاه فیزیک اندازه گیری ضریب اصطکاک

بسم الله الرحمن الرحیم

آزمایشگاه فیزیک پایه (١)

سال ورود : نام استاد :

عنوان آزمایش : اندازه گیری ضریب اصطکاک

نام دانشجو :

هدف آزمایش :
با استفاده از سطح افقی وسطح شیبدار .μ_s 〖 ایستایی وμ〗_k پیدا کردن ضرایب اصطکاک جنبشی
وسایل استفاده شده در آزمایش :
تعدادی وزنه ، نخ وقلاب ،سطح افقی ، سطح شیبدار ، مکعب پلاستیکی.
مقدمه آزمایش :
بر روی یک سطح افقی حرکت کند پس از مدتی v_0 اولیه سرعت با mاگر جسمی به جرم
متوقف می شود و علت توقف آن وجود نیرویی است بنام نیروی اصطکاک .
وقتی جسمی را روی سطح حرکت دهیم نیرویی در مقابل حرکت جسم ایجاد می شود که آن را نیروی اصطکاک می نامند . مقدار نیروی اصطکاک به جنس دو جسم ، ناهمواری های سطوح تماس و نیروی فشار دهنده یک جسم بر جسم دیگر بستگی دارد. اصطکاک بین اجسام جامد به دو شکل اصطکاک لغزشی می باشد.
در جامدات مقدار نیروی اصطکاک در شروع حرکت زیاد است :ه آن را اصطکاک در حال سکون یا در آستانه حرکت می نامند. جهت نیروی اصطکاک خلاف جهت حرکت واقعی جسم است.
وقتی جسمی روی یک سطح افقی در حال سکون قرار دارد ، نیروهای وارد بر آن عبارت اند از :
نیروی وزن و نیروی واکمش عمودی سطح.
شروع کنیم . وقتی F به حرکت در آوریم و از مقادیر کوچکF اگر سعی کنیم جسم را با نیروی
F=F_1
f_s1 است و جسم در حال سکون است باید چنین تعبیر کرد که از طرف سطح زیرین بر آن نیروی
وارد می شود.F_1 مساوی و مخالف که
شرح آزمایش :
مکعبی را سه با ر با جرم های مختلف روی سطح افقی در آزمایش در آستانه حرکت و سه بار با جرم های مختلف در آزمایش حرکت یکنواخت قرار دادیم و بوسیله ی نخ قلابی که به آنها وزنه اضافه می کردیم( که بجای نیرو سنج از آن استفاده می کردیم ) . در آستانه حرکت فقط وزنه اضافه می کردیم و زمانی که مکعب حرکت می کرد جرم وزنه ها را اندازه می گرفتیم. اما در حرکت یکنواخت همراه با اضافه کردن وزنه به سطح ضربه وارد می کردیم.
برای بدست آوردن ضریب در سطح شیبدار نیازی به جرم وزنه نیست برای همین جرم را تغییر را بدست آوریم.θ=μ_s=μ_k را نیاز داریم تا xوy نمی دهیم و فقط
نتایج :

نتایج در سطح افقی:
در آستانه حرکت
بار اول
بار دوم
بار سوم
جرم مکعب + وزنه روی آن(M)
105.72
155.64
205.84
جرم آویز + وزنه ی آویز(m)
29.44
44.55
49.48

f_s=μ_s N=μ_s (mg) → mg = T = f_(s max)
mg = μ_s Mg → μ_s = m/M
μ_(s 1)= (29.44)/(105.72) = 0.278 μ_(s 2)= (44.55)/(155.64) = 0.286
μ_(s 3)= (49.48)/(205.84) = 0.240 μ_(s میانگین )= 0.268

حرکت یکنواخت
بار اول
بار دوم
بار سوم
جرم مکعب + وزنه روی آن (M)
105.72
155.64
205.84
جرم آویز + وزنه ی آویز (m)
19.47
24.11
29.11

T – f_k = ma → μ_k = m/M
μ_(k 1) = (19.47)/(105.72) = 0.184 μ_(k 2) = (24.11)/(155.64) = 0.154
μ_(k 3) = (29.11)/(205.84) = 0.141 μ_(k میانگین )= 0.160
نتایج در سطح شیبدار:
در آستانه ی حرکت
بار اول
بار دوم
x
30
31
y
13
13

Tanθ = y/x Tanθ 1 = 13/30 = 0.43 Tanθ 2 = 13/31 = 0.419
حرکت یکنواخت
بار اول
بار دوم
x
33
34
y
13
13
Tanθ = y/x Tanθ 1 = 13/33 =0.39 Tanθ 2 = 13/34 =0.38
منابع خطا : در این آزمایش ممکن است در اندازه گیری جرم ها ، طول ها و ارتفاع ها خطا رخ دهد.

3