Сырғанау үйкелісінің коэффициентін анықтау

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті

Физика кафедрасы

А.К. Салькеева  

«Физика 1» пәні бойынша

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

2016

№ 1 Зертханалық жұмыс.

                    Сырғанау үйкелісінің коэффициентін анықтау 

Жұмыстың мақсаты: Сырғанау үйкелісінің коэффициентін анықтау әдістерін  

                                         қарастыру

Құрал жабдықтар: трибометр, әр түрлі жүктер, ағаш және темір білеуші, таразы.

        Үйкеліс дегеніміз бір қатты дене екінші қатты дене бетімен қозқалғанда пайда болатын механикалық кедергі. Денелердің бір-біріне тиістіріліп қозғалуы нәтижесінде, сол қозғалысқа қарама-қарсы бағытталған үйкеліс күші пайда болады. Үйкелістің пайда болу себептері:

1.  Дененің қозғалатын бетінің кедір-бұдыры мен қозғалатын дененің өзінің кедір

бұдыры бір-біріне ілініседі де үйкеліс туғызады.

2.  Денелердің беттері жылтыр болған жағдайда беттесетін денелердің

Молекулалары арасындағы ілініс күштері, беттердің біріне-бірінің жабысуына себеп болады. Үйкелістің негізгі түрлері: тыныштық үйкеліс, сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі. Денелердің қозғалысына бөгет жасап, оларды тыныштық жағдайда ұстап тұратын күш -  тыныштық үйкеліс күші. Тыныштық үйкеліс күші әрқашанда модулі бойынша бір денеге оның екінші бір денемен жанасу бетіне параллель түсірілген күшке тең және оған қарама-қарсы бағытталады. Бетке параллель F күші тыныштық үйкеліс күшінен аздап болса да артық болғанда ғана, дене үдеу алады. Тыныштық үйкелісінің максимал күші қысым күшіне пропорционал болады.

        мұндағы µµЙК  - тыныштық үйкеліс коэффициенті,

  РН – қысым күші.

        Бір дененің екінші бір дене бетімен сырғанауы нәтижесінде пайда болатын сырғанау үйкеліс күші денеге әсер етуші қысым күшіне пропорционал.

FµЙК = µРН     /2/

        Бұл Амонтон-Кулон заңы: µ - үйкеліс коэффициенті. Үйкеліс коэффициентінің мәні үйкелісетін денелердің қандай материалдан жасалғандығына, олардың беттерінің қалай өнделгендігіне, қозғалыстың жылдамдығына / жылдамдық өте артқанда / жеке қысымға /  қысым өте артқанда / байланысты.

1.  Үйкеліс коэффициентін анықтау тәсілдері.

      Бірінші жаттығуда трибометрдің тақтайын горизонталь қалыпта қояды.

        Тақтайдың үстіне ағаш білеуші орналастырады. Білеушіге бекітілген жіптің екіншіұшына гирлер салатын шашке бекітіледі. Гирлер салынған шашкенің салмағы бір қалыпты болу керек. Бұл жағдайда білеушіге горизонталь бағытында екі күш әсер етеді: сырғанау үйкеліс күші / FµЙК  /  және жіптің тартылыс күші /Fн/.

[pic 1]

Бір қалыпты қозғалыс кезінде үйкеліс шама жағынан гирлер салынған шашкенің салмағына Р1 тең болады.

FµЙК = Р1              /3/

        /2/ теңдеуден үйкеліс коэффициентін табамыз.

µ = FµЙК / Рн = Р1 / Р               /4/

        Күштің қысымы /Р1/  білеушенің салмағына /Р/  тең.

        Екінші жаттығуда трибометрді горизонтпен бұрыш жасайтындай етіп бекітіп, сырғанау үйкелісінің коэффициентін анықтау керек.

        Білеуше трибометрдің бойымен бір қалыпты қозғалған жағдайын қарастырайық /2-сурет/.

Білеушеге үш күш әсер етеді: ауырлық күші Р, тіректің реакция күші N және үйкеліс күші.

Осы күштердің геометриялық қосындысы нольге тең.