Үйкеліс коэффициентін әр түрлі тәсілдер арқылы анықтау.

Мақсаты:  Сырғанау үйкелісі коэффициентін әр түрлі тәсілдер арқылы анықтау. Алынған мәліметтерді салыстырып, үйкеліс коэффициентінің мүмкіндігінше дәл мәнін анықтау

 

Горизонталь жазықтықпен бірқалыпты қозғалған дененің үйкеліс коэффициентін анықтау.

1 тәсіл.

 

Құрал-жабдықтар:  Білеуше, динамометр, трибометр.

 

   Fауыр  +  N  +  Fтарт  +   Fүйк  =  0       (1)

 

Қысқаша теория:  Бірқалыпты қозғалыс кезінде денеге әсер ететін күштердің тең әсерлі күші 0 тең (1 сурет). 

 

 

 

 

Бұл күштердің ОХ осіне проекциясы:

     Fтарт  -   Fүйк  =  0   ,        Fтарт  =   Fүйк    (2)

 

Бұл күштердің ОУ осіне проекциясы:

1 сурет

 

   Fауыр  -  N    =  0   ,      Fауыр  =  N   (3)

 

Үйкеліс күші тіреудің реакция күші мен үйкеліс коэффициентіне тәуелді:                    Fүйк     =      µ N   (4)

(2), (3), және (4) теңдеулерден:            µ   =    Fтарт / Fауыр    (5)

Жұмыстың орындалу тәртібі:

1.        Динамометрдің көмегімен білеушенің салмағын және трибометрге жатқызып тарту күшін өлшеңдер.

2.        Тәжірибені жағдайды өзгертпей үш рет қайталаңдар.  Өлшенген мәндерді кестеге енгізіңдер:

Тәжірибенің реттік №№

Өлшенгені

Есептелгені

Тарту күші,  Fтарт  , Н

Ауырлық күші  Fауыр    , Н

µ

µорт

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3.        (5) формула көмегімен үйкеліс коэффициентін есептеп, оның орташа мәнін анықтаңдар.                       µорт  = ( µ 1 +  µ 2 +  µ3) / 3

4.        Абсолют және салыстырмалы қатені берілген формула арқылы есептеңдер: 

Δµ1 = µорт -  µ 1                            Δµ2 = µорт -  µ 2                            Δµ3 = µорт -  µ 3

Δµорт  = (Δµ 1 +  Δµ 2 +  Δµ3) / 3

e= (Δµорт / µорт ) 100 %

5.        Абсолют және салыстырмалы қатені  ескеріп есептеулер нәтижесін жазыңдар:

Есептеулер мен қорытынды:

 

... %  салыстырмалы қатені ескерсек:      µ = µорт + Δµорт

 

 

 

2 тәсіл.

Көлбеу  жазықтықты пайдаланып  үйкеліс коэффициентін анықтау.

 

 

2-тәсіл

Құрал-жабдықтар:  Білеуше, трибометр, үшбұрыш, өлшегіш лента, штатив қосымша құралдарымен

Қысқаша теория:  Жазықтықтың көлбеулік бұрышын көбейту кезінде, бұрыштың белгілі бір мәнінде үйкеліс күші шарықтау шегіне жетіп дене төмен қарай сырғанай бастайды.(2 сурет). 

   Fауыр  +  N    +   Fүйк  =  0      

 

2 сурет

 

Денеге әсер ететін тең әсерлі күш нолге тең болады:

 

 

 

 

 

    - Fүйк +Fауыр sin a   =  0       (1)

 

ОХ осіне проекциясы:

 

 

 

 

       N -Fауыр cos a   =  0       (2)

 

ОУ осіне проекциясы:

 

 

 

Үйкеліс күші үйкеліс коэффициентіне және тірек күшіне тәуелді:

Fүйк     =      µ N   (3)

(1), (2), (3)  теңдеулерді қосып шешетін болсақ, үйкеліс күшінің көлбеулік бұрышына тәуелді екені анықталады:

µ   =    tg a        немесе     µ   =   h / l     (4)

 

Жұмыстың орындалу тәртібі:

1.       Көлбеулік бұрышын бірте-бірте көбейте отырып, білеушенің төмен сырғанауына қол жеткіземіз. Осы мезетте көлбеу жазықтықты бекітеміз.

2.       Үшбұрышты және өлшегіш лентаны пайдаланып, көлбеу жазықтықтың биіктігі мен горизонталь бөлігінің ұзындығын өлшейміз.

3.       Нәтижені кестеге енгіземіз.

4.       Тәжірибені үш рет қайталаймыз.

5.       Әр тәжірибе үшін үйкеліс коэффициентін жеке-жеке есептейміз де, орташа мәнін табамыз:        µорт  = ( µ 1 +  µ 2 +  µ3) / 3

6.       Абсолют және салыстырмалы қатені берілген формула арқылы есептеңдер: 

Δµ1 = µорт -  µ 1                            Δµ2 = µорт -  µ 2                            Δµ3 = µорт -  µ 3

Δµорт  = (Δµ 1 +  Δµ 2 +  Δµ3) / 3

e= (Δµорт / µорт ) 100 %

7.       Абсолют және салыстырмалы қатені  ескеріп есептеулер нәтижесін жазыңдар:

... %  салыстырмалы қатені ескерсек:      µ = µорт + Δµорт

   

Есептеулер мен қорытынды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 тәсіл.

Денелердің тепе-теңдік жағдайындағы  үйкеліс коэффициентін анықтау.

Құрал-жабдықтар:  Білеуше, трибометр, өлшегіш лента.

3 сурет

 

Қысқаша теория:  Білеушені тура екіге бөліп тұрған АВ кесіндісі бойындағы А нүктесіне таяу жердегі нүктеге белгілі күшпен әсер еткенде (3 сурет),  дене бірқалыпты қозғалады. Күштің әсер ету нүктесін А нүктесінен В нүктесіне қарай жылжытсақ, С нүктесіне жеткенде  білеуше аунап кетеді. А нүктесінен С нүктесіне дейінгі аралықты өлшеп (білеушенің  қалыңдығы  белгілі болғанда), үйкеліс коэффициентін табуға болады (4 сурет). 

      F    =   Fүйк     =      µ N   (1), болғанда дене ілгерілемелі қозғала бастайды. Горизонталь жазықтықтағы дене үшін  тіреу күші

      N =  Fауыр  (2)

4 сурет

 

ЕЖ қабырғасына қатысты білеуше аударыла бастаған кезде, білеушеге әсер ететін күштердің айналдырушы моменттерінің қосындысы нолге тең болады:

M(F) + M(Fүйк) + M(Fауыр) + M(N) = 0

 

олардың әсер ету иіні мен бағыттарын ескере отырып

 -F · h  +  Fауыр · b/2 = 0   (3)

(1), (2), (3)  теңдеулерді қосып шешетін болсақ,

µ   =    b / 2h     (4)

 

Жұмыстың орындалу тәртібі:

1. Білеушені трибометрге 3 суретте көрсетілгендей етіп орналастырыңдар.
2. Стол бетіне паралель, А нүктесінен В  нүктесіне қарай баяу жылжытып күшпен әсер етіңдер.
3. Білеуше аударыла бастаған нүктені белгілеңдер.
4. Дәптерге кесте сызып, өлшенген мәліметтерді кестеге енгізіңдер.

Тәжірибе №№

өлшенгені

есептелгені

h , см

b , см

µ

µорт

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5. Әр тәжірибе үшін үйкеліс коэффициентін жеке-жеке есептейміз де, орташа мәнін табамыз:           µорт  = ( µ 1 +  µ 2 +  µ3) / 3

6. Абсолют және салыстырмалы қатені берілген формула арқылы есептеңдер: 

          Δµ1 = µорт -  µ 1                               Δµ2 = µорт -  µ 2                            Δµ3 = µорт -  µ 3

Δµорт  = (Δµ 1 +  Δµ 2 +  Δµ3) / 3

                               e = (Δµорт / µорт ) 100 %

7. Абсолют және салыстырмалы қатені  ескеріп есептеулер нәтижесін жазыңдар:

... %  салыстырмалы қатені ескерсек:      µ = µорт + Δµорт

   

Есептеулер мен қорытынды:

 

 

1.  

 

 

 

 

 

8.       Үш тәсілдің нәтижелерін сараптап, ағаш пен ағаш арасындағы үйкеліс коэффициентін анықтаудың тиімділігін анықтаңдар.

9.       Алынған мәліметті кестелік мәнмен салыстырыңдар.

10.  

Қорытынды:

 

Істелген жұмыстан қорытынды шығарыңдар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Үйде істеуге арналған эксперимент

1.      Сызғышты пайдаланып, жіптің стол бетіндегі үйкеліс коэффициентін анықта. Жұмыстың орындалу барысын өзің жаса.

 

2.      Үйкеліс күшінің әсерлесу беті ауданына тәуелділігін зертте.