Khảo sát lực ma sát bằng lực kế | Bài thí nghiệm 4A môn thí nghiệm vật lý 1 Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Bài 4A. KHẢO SÁT LỰC MA SÁT BẰNG LỰC KẾ Họ và tên - MSSV: Xác nhận của GV Điểm
1. ....................................................
1. ................................
2. ....................................................
2. ................................
3. ....................................................
3. ................................
Nhóm.....................................................
Ngày:......................................................
A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1. Nêu cơ chế xuất hiện ma sát nghỉ, ma sát trượt và ma sát lăn. Lực ma sát phụ thuộc vào những yếu tố nào?
- Ma sát nghỉ: sinh ra do có lực tác dụng vào vật, cùng phương, cùng độ lớn nhứng ngược
chiều với lực tác dụng. Ma sát nghỉ giữ cho vật không bị trượt khi vật bị tác dụng của lực khác.
- Ma sát trượt: sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác. Lực ma sát trượt luôn
ngược chiều hướng chuyển động.
- Ma sát lăn: sinh ra khi một vật lắn trên bề mặt của vật khác. - Lực ma sát phụ thuộc vào: áp lực, vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc
2. Hình ảnh bố trí dụng cụ thí nghiệm (có thể dùng hình vẽ tay hoặc in vào bên dưới, sau đó
chú thích tên các chi tiết chính)
4. Hãy trình bày sơ lược các bước để lấy số liệu.
KHẢO SÁT LỰC MA SÁT TRƯỢT
Bước 1: Dùng cân đo khối lượng của vật, ghi vào bảng giá trị. Khối lượng này tạo nên áp lực
ban đầu của lên mặt phẳng ngang.
Bước 2: Đặt khối vật trên mặt phẳng ngang. Lưu ý chọn đúng chất liệu các bề mặt và diện tích tiếp xúc.
Bước 3: Gắn lực kế sao cho phương của lực kế song song với mặt phẳng ngang. Mặt hiện số
của lực kế cần hướng ra ngoài để đọc giá trị.
Bước 4: Dùng lực kế kéo từ từ đến khi vật bắt đầu chuyển động. Đọc nhanh giá trị này và ghi vào bảng giá trị.
Bước 5: Tiếp tục kéo vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang. Ghi giá trị fk vào
bảng giá trị.Tăng áp lực bằng cách thêm tải trọng lên khối vật. Ghi lại tổng khối lượng của
vật lúc này. Lặp lại các bước 4-5. Việc khảo sát cần dừng lại nếu lực ma sát vượt quá ngưỡng đo của lực kế. KHẢO SÁT LỰC MA SÁT LĂN
Bước 1: Dùng cân đo tổng khối lượng của vật và các thanh kim loại hình trụ, ghi vào bảng số
liệu. Khối lượng này tạo nên áp lực ban đầu của hệ vật lên mặt phẳng.
Bước 2: Xếp các thanh hình trụ như hình 4.6. Đặt khối vật lên trên các thanh hình trụ.
Bước 3: Gắn lực kế lên khối vật, sao cho phương của lực song song với mặt phẳng ngang,
hướng theo chiều vuông góc với các thanh hình trụ. Mặt hiện số của lực kế cần hướng ra
ngoài để đọc giá trị.
Bước 4: Kéo hệ vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang. Ghi giá trị fr vào bảng giá
trị. Tăng áp lực bằng cách thêm tải trọng lên khối vật. Ghi lại tổng khối lượng vật của hệ lúc
này. Lặp lại các bước 2-4
5. Đại lượng cần xác định trong bài là gì? Hãy viết công thức và chú thích các đại lượng có liên quan. B. BẢNG SỐ LIỆU
1. Mục đích bài thí nghiệm
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................... 2. Bảng số liệu 2.1.
Sự phụ thuộc của lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt vào trọng lượng của vật
Độ chính xác của lực kế: …………. N
Diện tích tiếp xúc: …………… m2
Tiếp xúc nhựa – gỗ Tiếp xúc gỗ - gỗ Trường hợp F (N) g
fs,max (N) fk (N)
fs,max (N) fk (N) Khối gỗ Khối gỗ + m1 Khối gỗ + m2 Khối gỗ + m3 Khối gỗ + m4 Khối gỗ + m5 2.2.
Sự phụ thuộc của lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt vào diện tích tiếp xúc
Độ chính xác của lực kế: …………. N
Trọng lượng khối gỗ: …………… kg Trường hợp F (N) 2) g A (m
fs,max (N) fk (N) Khối gỗ + m1 Khối gỗ + m2 Khối gỗ + m3 Khối gỗ + m1 Khối gỗ + m2 Khối gỗ + m3 2.3.
Sự phụ thuộc của lực ma sát lăn vào trọng lượng của vật
Độ chính xác của lực kế: …………. N
Diện tích tiếp xúc: …………… m2 Trường hợp fr1 (N) fr2 (N) F (N) g
Tiếp xúc nhựa – gỗ
Tiếp xúc gỗ – gỗ Khối gỗ Khối gỗ + m1 Khối gỗ + m2 Khối gỗ + m3 Khối gỗ + m4 Khối gỗ + m5 2.4. Vẽ đồ thị
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt vào trọng lượng vật
và bề mặt tiếp xúc fs,max(Fg) và fk(Fg) trên cùng một hệ trục tọa độ.
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt vào diện tích tiếp
xúc fs,max(Fg) và fk(Fg) trên cùng một hệ trục tọa độ.
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát lăn vào trọng lượng của vật và bề mặt tiếp
xúc fr(Fg) trên cùng một hệ trục tọa độ. 2.5.
Xác định hệ số ma sát
Từ đồ thị, xác định hệ số góc của đường thẳng để suy ra hệ số ma sát nghỉ, hệ số ma sát
trượt và hệ số ma sát lăn giữa khối gỗ và mặt phẳng ngang. Chất liệu μs μk μr Nhựa Gỗ 2.6.
Nhận xét, kết luận
So sánh giá trị hệ số ma sát nghỉ, hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát lăn từ kết quả thí
nghiệm và rút ra nhận xét.
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................