TARCIE tocz, Wydział: Mechanika i Budowa Maszyn Gliwice: 17


Wydział Mechaniczny Technologiczny

Mechanika i Budowa Maszyn

Semestr: II

LABORATORIUM Z MECHANIKI

Temat:

WYZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA TOCZNEGO

Sekcja 2:

  1. Dragon Piotr

  2. Krupa Krzysztof

  3. Muras Krzysztof

  4. Szarzec Piotr

  5. Sikora Damian

  6. Derewienko Robert

  1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie współczynnika tarcia tocznego kuli po powierzchni płaskiej oraz wyznaczenia przyśpieszenia ziemskiego.

  1. Opis wahadła nachylnego

Wahadło nachylne jest to ciężka kula zawieszona na długiej nici, przy czym zarówno punkt zaczepienia nici, jak i kula leżą na płaszczyźnie nachylonej pod pewnym kątem do poziomu. Kulka wychylona z położenia równowagi toczy się po płaszczyźnie wykonującej ruch drgający. Głównie ze względu na tarcie toczne jest to ruch zanikający w czasie. Sposób zamocowania kulki do nici umożliwia swobodny obrót kuli bez jednoczesnego skręcania się nici. Nić pozostaje stale równoległa do płaszczyzny, po której toczy się kula. W czasie ruchu na kulkę działa siła G, siły reakcji powierzchni i siła sprężystości nici utrzymująca kulkę po łuku okręgu

0x08 graphic

  1. OBLICZENIE WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA TOCZNEGO

0x01 graphic

gdzie n=10

a). Materiał kulki: stal

bieżni: aluminium

Promień kulki: 10 mm

β [°]

ϕ0 [rad]

ϕn [rad]

f [mm]

f śr [mm]

30

0,10472

0,069813

0,015115

0,015619

0,10472

0,066323

0,016626

0,10472

0,069813

0,015115

45

0,10472

0,064577

0,010036

0,009745

0,10472

0,066323

0,009599

0,10472

0,066323

0,009599

60

0,10472

0,059341

0,00655

0,00655

0,10472

0,061087

0,006298

0,10472

0,057596

0,006802

b). Materiał kuliki i bieżni: stal

Promień kulki: 10 mm

β [°]

ϕ0 [rad]

ϕn [rad]

f [mm]

f śr [mm]

30

0,10472

0,069813

0,015115

0,015115

0,10472

0,069813

0,015115

0,10472

0,069813

0,015115

45

0,10472

0,069813

0,008727

0,008727

0,10472

0,069813

0,008727

0,10472

0,069813

0,008727

60

0,10472

0,059341

0,00655

0,006382

0,10472

0,061087

0,006298

0,10472

0,061087

0,006298

c) . Materiał kulki: stal

bieżni: mosiądz

Promień kulki: 10 mm

β [°]

ϕ0 [rad]

ϕn [rad]

f [mm]

f śr [mm]

30

0,10472

0,057596

0,020405

0,019649

0,10472

0,059341

0,019649

0,10472

0,061087

0,018894

45

0,10472

0,05236

0,01309

0,012217

0,10472

0,055851

0,012217

0,10472

0,059341

0,011345

60

0,10472

0,041888

0,009069

0,008985

0,10472

0,043633

0,008817

0,10472

0,041888

0,009069

  1. OBLICZENIE WARTOŚCI PRZYŚPIESZENIA ZIEMSKIEGO

0x01 graphic

gdzie T=t10/10

Poniższe tabele przedstawiają otrzymane wartości:

a) Materiał kulki: stal

bieżni: aluminium

β [°]

T [s]

g [m/s2]

30

1,7683

10,20509

1,7662

10,22937

1,7672

10,2178

45

1,9426

10,35637

1,9357

10,43034

1,9381

10,40452

60

2,2864

10,57268

2,2872

10,56528

2,2916

10,52475

b). Materiał kuliki i bieżni: stal

β [°]

T [s]

g [m/s2]

30

1,7624

10,27353

1,7625

10,27237

1,7623

10,2747

45

1,9407

10,37666

1,9377

10,40882

1,9398

10,38629

60

2,2843

10,59213

2,2823

10,6107

2,2834

10,60048

c) . Materiał kulki: stal

bieżni: mosiądz

β [°]

T [s]

g [m/s2]

30

1,7588

10,31563

1,7607

10,29338

1,7598

10,30391

45

1,9349

10,43896

1,9307

10,48443

1,9305

10,4866

60

2,2508

10,90977

2,2612

10,80965

2,2477

10,93989

Wartość średnia przyspieszenia ziemskiego (średnia wszystkich wyników:

0x08 graphic

gśr = 10,45[m/s2]

Wnioski:

Duży wpływ na dosyć znaczne błędy wyznaczania współczynnika tarcia tocznego miała zbyt mała ilość pomiarów.

Wyznaczona wartość przyspieszenia ziemskiego została wyznaczona z zadawalająca dokładnością, choć różni się od wartości tablicowej.

  1. Dla różnych próbek otrzymaliśmy różne współczynniki tarcia

  2. Niedokładność pomiarów wynika z błędu ustawienia przyrządu

  3. Niedokładność pomiaru wynika także z błędu pomiaru czasu



Wyszukiwarka