實驗?zāi)Σ烈驍?shù)的測定

1、注意： 表中數(shù)據(jù)填寫自己實驗時所記錄的進行計算！有的圖也可能每組不同，自己看了改改實驗六 摩擦因數(shù)的測定、實驗?zāi)康募耙饬x目的:1、 通過實驗加深對摩擦角、靜摩擦因數(shù)的理解；2、 測定選定材料的靜摩擦因數(shù)。意義：摩擦試驗在摩擦研究中有著重要的作用。 對靜摩擦進行相關(guān)實驗具有重大的理論意 義和現(xiàn)實價值。 以前大多數(shù)學(xué)習(xí)中我們都忽略了摩擦的影響， 把物體間的接觸面看作是 光滑的， 在摩擦力不起重要作用的情況下而做的一種簡化。 但并不是在所有的情況下都 可以忽略摩擦。 例如， 重力壩與擋土墻依靠摩擦力來防止壩體的滑動，帶輪與摩擦輪的傳動也是依靠摩擦， 而汽車之所以能向前行駛， 也還是依靠主動輪與地面間

2、向前的摩擦 力。再有，如在研究超精密機床爬行機理的過程中發(fā)現(xiàn)靜、 動摩擦因數(shù)之間的差別對于 爬行的臨界速度影響顯著， 因此靜摩擦因數(shù)的研究至關(guān)重要， 但對于具體的摩擦副而言， 精確的獲取靜摩擦因數(shù)成為研究設(shè)計者分析、 解決問題的關(guān)鍵。 通常靜摩擦因數(shù)是通過 查詢手冊得到， 然而這些數(shù)據(jù)是針對材料的很寬范圍內(nèi)的平均靜摩擦因數(shù)， 對于具體的 摩擦副并不能準確的反映實際情況。目前市場上商用靜摩擦試驗設(shè)備非常鮮見。 即使有 , 也是某些機構(gòu)自己研制 , 自己使 用。這些設(shè)備原理各異 , 技術(shù)水平參差不齊 , 造價成本高 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 經(jīng)濟價值不高。 考慮 到實際使用時對不同材料在靜摩擦條件的使用需

3、要 , 進行實驗意在一般條件下運用簡 單設(shè)備測定所要使用材料的靜摩擦系數(shù)。、實驗設(shè)備及工具油漆面木板、金屬塊、直尺、彈簧測力計、細繩。三、實驗原理在靜摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為靜摩擦力。當(dāng)切向外力逐漸增大但兩物體仍保持相對靜止時，靜摩擦力隨著切向外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能到達某一最大值。當(dāng)切向外力的大小大于這個最大值時，兩物體將由相對靜止進入相對滑動。靜摩擦力的這個最大值稱為最大靜摩擦力”。這個極限摩擦力，以Fmax表示。最大靜摩擦力的大小與兩物體接觸面之間的正壓力N成正比，即：f = 口 N用f表示最大靜摩擦力，N表示正壓力，其中比例常數(shù)叫做靜摩擦系數(shù)（即靜摩擦因數(shù)），是一個沒有單位

4、的數(shù)值。卩和接觸面的材料、光滑粗糙程度、干濕情況等因素有關(guān)，而與接觸面的大小無關(guān)。四、實驗方法選擇（選用內(nèi)徑為56mm外徑為98mm質(zhì)量為0.84kg的金屬塊）方法一：如圖a所示，將木板放平，在水平方向上通過細繩用測力計緩慢地拉金屬塊，注意觀察金屬塊剛要動時記下彈簧測力計讀數(shù)f （kg）,多測幾次取平均值。再測出金屬塊重量m=o.84kg。則 G=mg F=fg.*Nfs= Nfc-F由圖分析有金屬塊剛被拉動時有：F=卩 N=卩 G=卩 mg貝U：卩=F/G=f/m由于方法一中在判斷金屬塊綱要運動的狀態(tài)不好把握，且對該時刻測力計讀數(shù)也不方 便。又尋求一種更簡單易行的方法（方法二）進行實驗。如圖

5、b所示，使木板傾斜,一端邊緣保持與支撐面（地面）動時，測出并記下該時刻木板抬高的高度 低高度hmin，和使金屬塊滑動的最高高度位置不變。抬高過程中觀察金屬塊的運動，剛沿木板斜面滑h。重復(fù)測量多次，記下使金屬塊保持不滑動的最hmax。方法二: 將金屬塊放木板一端。緩慢抬高木板放金屬塊的那端，另圖b木板長為L,Sin a =h/L經(jīng)分析后有 G sin a口 G cos a =0所以a =tan a =2 2hmin =17mm=0.3496=0.4594匕=0.3496 0.4594五、數(shù)據(jù)記錄、處理木板長L=51.5mm,;用內(nèi)徑為56mm外徑為98mm質(zhì)量為0.84kg的金屬塊。 彈簧測力計讀數(shù)（kg）:f1=0.25, f2=0.29, f3=0.29, f4=0.28, f5=0.30，f6=0.27.a 1=F/G= f1 /m=0.2976a 2=F/G= f2 /m=0.3452a 3=F/G= f3 /m=0.3452a 4=F/G= f4 /m=0.3333a 5=F/G= f5 /m=0.3571a 6=F/G= f6 /m=0.3214a =( a 1+ a 2+ a 3+ a 4+ a 5+ a 6)/6=0.3333方法一：