Thí nghiệm cơ học xác định hệ số ma sát trượt- môn truyền động điện –Trường Đại học bách khoa – đại học Đà Nẵng

Báo cáo thí
BÀI 6: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ
MA SÁT TRƯỢT SỬ DỤNG nghiệm MẶT PHẲNG NGHIÊNG
Học phần: Thí nghiệm cơ học
Giảng viên: Ths. Phan Liễn Nhóm 5: Hà Phúc Tuệ Quang Hà Phương Thanh Đoàn Nguyễn Tú Oanh Nguyễn Hoàng Ngọc Nội dung báo cáo Dụng cụ thí Tiến trình nghiệm c thí nghiệm Nhận xét ọ H Cơ m 01 02 03 04 05 06 iệ gh n Thí Mục đích thí Cơ sở lý Kết quả nghiệm thuyết
Downloaded by giang lê (legiang6@gmail.com)
Mục đích thí nghiệm 1. Mục đích
Vận dụng phương pháp động lực
Nắm được cách sử dụng các
học để nghiên cứu lực ma sát tác dụng cụ đo.
dụng vào một vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
Nắm chắc cơ sở lý thuyết và tiến
hành theo đúng các bước thí
Xác định hệ số ma sát trượt sử nghiệm.
dụng mặt phẳng nghiêng.
Thu được kết quả sau cùng và
rút ra kết luận từ giá trị thu được.
2. Yêu cầu
Dụng cụ thí nghiệm Cơ sở lý thuyết
- Cho một vật khối lượng m trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng
một góc 𝜃 so với mặt phẳng nằm ngang.
- Gọi 𝜇 là hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng.
Phương trình chuyển động của vật: 𝑃Ԧ + 𝑁 + 𝑓 (1) 𝑚𝑠 = 𝑚 𝑎Ԧ
(1) /Oy: 𝑚𝑔 cos 𝜃 = 𝑁 (2) (1)/Ox: 𝑚𝑔 sin 𝜃 − 𝜇𝑚𝑔 cos 𝜃 = 𝑚𝑎 (3)
Mặt khác chuyển động của vật là chuyển động nhanh dần đều
không vận tốc đầu nên gia tốc liên hệ với quãng đường đi
được s trong khoảng thời gian t là 2𝑠 (4) 𝑎 = 𝑡2
Từ (3) và (4), hệ số ma sát trượt giữa vật m và mặt phẳng
nghiêng được xác định theo công thức: 2𝑠
𝜇 = tan 𝜃 − 𝑔𝑡2 cos 𝜃 Tiến trình thí nghiệm Xác định góc
1 Tạo mặt phẳng nghiêng. tới hạn của mặt phẳng
Đặt đĩa tròn bằng gỗ rồi tăng dần góc nghiêng của ván nghiêng
gỗ cho đến khi đĩa tròn gỗ bắt đầu trượt thì dừng lại. 2
Đọc và ghi giá trị góc nghiêng 𝜃
𝑐 tại thời điểm đĩa
tròn bắt đầu trượt vào bảng số liệu.
Đưa đầu mặt phẳng nghiêng lên cao thêm một
chút để cho góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng
01 𝜃1 > 𝜃𝑐 .Đọc và ghi giá trị của 𝜃1 vào bảng số liệu. Xác định
Đặt đĩa tròn trên đỉnh mặt phẳng nghiêng sao cho
02 mép trên của đĩa và mặt phẳng nghiêng trùng hệ số ma khớp.
Buông nhẹ tay để đĩa trượt không vận tốc đầu, sát trượt
dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian t đĩa tròn
03 bắt đầu trượt cho đến khi mép dưới của đĩa và
mặt phẳng nghiêng trùng nhau. Ghi giá trị t vào bảng số liệu.
Dùng thước milimet đo quãng đường s đĩa tròn 04 đi được. Kết quả thí nghiệm
Xác định góc tới hạn của mặt phẳng nghiêng Trung Lần 1 2 3 4 5 bình 𝜽𝒄 22 21 21 20 22 21,2
∆𝜽𝒄 = 𝜽𝒄 − 𝜽𝒄 0,8 0,2 0,2 1,2 0,8 0,6 𝜃𝑐 = 21,2 ± 0,6
Xác định hệ số ma sát trượt
Độ chính xác của thước mm: 1mm
Độ chính xác của thước đo độ: 1°
Độ chính xác của đồng hồ bấm giây: 0,01s t (s) s (m) 𝜃 𝑡 ҧ ( 𝑠 ) 𝑠 ҧ ( 𝑚 ) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 𝜃1 = 24° 1,8 1,7 1,67 1,9 1,72 1,8 1,35 1,36 1,37 1,36 1,36 1,36 𝜃2 = 29° 1,43 1,45 1,35 1,25 1,3 1,4 1,36 1,37 1,35 1,35 1,36 1,36 𝜃3 = 34° 1,11 1,15 1,05 1,11 1,01 1,1 1,36 1,36 1,37 1,36 1,35 1,36
Giá trị trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟐𝒔ത
𝝁ഥ = tan 𝜃1 − 𝒈𝒕ഥ𝟐 cos 𝜃 1
Sai số tuyệt đối trung bình của hệ số ma sát trượt ∆𝜽 ∆𝒔 ∆𝒈 ∆𝒕 𝟐𝒔ത ∆𝝁 = ∆ + ∆ = + + + 𝟐 𝒄𝒐𝒔𝟐𝜽 𝒔ത 𝒈 𝒕ҧ+ ∆𝜽 𝒈𝒕ഥ𝟐 cos 𝜽 tan 𝜽 𝜽𝟏 = 𝟐𝟒° 𝒕(𝒔) ∆𝒕 𝒔(𝒎) ∆𝒔 TB 1,8 0,08 1,36 0
Giá trị trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟐. 𝟏, 𝟑𝟔 𝝁ഥ = tan 𝟐𝟒° − = 𝟎, 𝟑𝟓
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟖𝟎𝟐 cos 𝟐𝟒°
Sai số tuyệt đối trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟎, 𝟎𝟏𝟕 𝟏, 𝟑𝟔 𝟎, 𝟎𝟖 𝟐. + 𝟎 + 𝟎 + 𝟐
+ 𝟎, 𝟎𝟏. tan 𝟐𝟒 ∆𝝁 = = 𝟎, 𝟎𝟑 𝒄𝒐𝒔𝟐𝟐𝟒 𝟏, 𝟖
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟖𝟐 cos 𝟐𝟒 𝜽𝟏 = 𝟐𝟗° 𝒕(𝒔) ∆𝒕 𝒔(𝒎) ∆𝒔 TB 1,40 0,08 1,36 0
Giá trị trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟐. 𝟏, 𝟑𝟔 𝝁ഥ = tan 𝟐𝟗 − = 𝟎, 𝟑𝟗
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟒𝟐 cos 𝟐𝟗
Sai số tuyệt đối trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟎, 𝟎𝟏𝟕 𝟎, 𝟎𝟖 𝟐. 𝟏, 𝟑𝟔 ∆𝝁 = + 𝟎 + 𝟎 + 𝟐
+ 𝟎, 𝟎𝟏. tan 𝟐𝟗 = 𝟎, 𝟎𝟒 𝒄𝒐𝒔𝟐𝟐𝟗 𝟏, 𝟒
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟒𝟐 cos 𝟐𝟗 𝜽𝟏 = 𝟑𝟒° 𝒕(𝒔) ∆𝒕 𝒔(𝒎) ∆𝒔 TB 1,1 0,04 1,36 0
Giá trị trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟐. 𝟏, 𝟑𝟔 𝝁ഥ = tan 𝟑𝟒 − = 𝟎, 𝟒
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟏𝟐 cos 𝟑𝟒
Sai số tuyệt đối trung bình của hệ số ma sát trượt 𝟎, 𝟎𝟏𝟕 𝟏, 𝟑𝟔 𝟎, 𝟎𝟒 𝟐. + 𝟎 + 𝟎 + 𝟐
+ 𝟎, 𝟎𝟏. tan 𝟑𝟒 ∆𝝁 = = 𝟎, 𝟎𝟓 𝒄𝒐𝒔𝟐𝟑𝟒 𝟏, 𝟏
𝟗, 𝟖. 𝟏, 𝟏𝟐 cos 𝟑𝟒 Kết quả 𝜽 𝜇 = 𝜇ҧ ± ∆𝜇 𝜽𝟏 = 24° 0,35 ± 0,02 𝜽𝟐 = 29° 0,39 ± 0,03 𝜽𝟑 = 34° 0,40 ± 0,03 Nhận xét Nhận xét ➢ Nguyên nhân sai số:
• Sai số do người đo (Tốc độ bấm giờ của người đo, sai số trong lúc tính toán).
• Sai số dụng cụ (Độ chính xác của thước đo, độ ma sát
không đồng đều trên mặt ván).
➢ Cách giảm thiểu sai số:
• Cẩn thận trong quá trình đo.
• Đo lại nhiều lần một đại lượng cần thiết.
• Sử dụng những dụng cụ đo có độ chính xác cao.
Downloaded by giang lê (legiang6@gmail.com) Cảm ơn Mọi người đã chú ý lắng nghe