LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wer. 2014 MT

1 z 5

Imię i nazwisko

Kod grupy

Uwagi

Wariant ćwiczenia

Data oddania

Data wykonywania ćwiczenia

Punkty

2. Dokonaj odpowiednich pomiarów i zapisz wyniki w poniższej tabeli

Wielkość

Wartość

Niepewność

l [m]

s [m]

5

Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego

i kinetycznego

Sprawozdanie z ćwiczeń

1. Naszkicuj stanowisko i nanieś na rysunku wielkości geometryczne:

- kąt

θ

nachylenia równi pochyłej

- oś h pomiaru wysokości podniesienia równi (miarka przymocowana do jednego ze wsporników)
- odległość l osi h od wierzchołka kąta

θ

- drogę pomiarową s dla wyznaczania współczynnika tarcia kinetycznego"

0,5 pkt.

0,5 pkt.

LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wer. 2014 MT

2 z 5

3. Dla zadanego wariantu ćwiczenia wypełnij poniższą tabelę

Materiał

Masa wraz z
niepewnością [kg]

Średnica wraz z
niepewnością [mm]

Wysokość wraz z
niepewnością
[mm]

krążek / klocek

Materiał rynny ...............................................................

Uwaga! Przed wykonaniem ćwiczenia należy stanowisko wypoziomować.
4. Wyznaczanie tarcia statycznego

4.1. Połóż na równi jeden klocek (płaską powierzchnią do dołu) i zmieniaj wysokość podniesienia h
tak długo, aż zacznie się on zsuwać. Za każdym razem notuj wysokość podniesienia h przy której
klocek zaczyna się zsuwać. Próbę powtórz 20 krotnie za każdym razem obniżając wysokość h przed
kolejnym położeniem klocka na początku równi, tak aby był on w spoczynku.

h [mm]

θ

µ

tg

s

=

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Średnia

s

µ

---------------

4.2. Wyznacz współczynnik tarcia statycznego korzystając z zależności trygonometrycznych i uzupełnij
powyższą tabelę. Przy obliczeniu średniej odrzuć pomiary sprzeczne z teorią (błędy grube). Jeśli takie
występują, we wnioskach ustosunkuj się do ewentualnych przyczyn ich występowania.

4.3. Oszacuj niepewność pomiarową współczynnika tarcia statycznego. W tym celu oblicz odchylenie
standardowe średniej wg wzoru

1 pkt.

LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wer. 2014 MT

3 z 5

(

)

(

)

∑

=

−

−

=

∆

N

i

s

i

s

s

N

N

1

2

1

1

3

µ

µ

µ

gdzie:

s

µ

- średnia wartość współczynnika tarcia statycznego

4.4. Podaj ostateczne oszacowanie współczynników tarcia statycznego.

5. Wyznaczanie współczynnika tarcia kinetycznego.

5.1. Ustaw wysokość h tak, aby walec ześlizgiwał się bez zatrzymywania po równi pochyłej. Zmierz
czas, jaki potrzebny jest na przebycie drogi s po pochylni. Zanotuj w poniższej tabeli wysokość h i czas
T. Pomiar powtórz łącznie 25 razy dla kilku różnych wysokości h.

Pomiar

h [mm]

T [s]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

μ

s

= ........................................

±

........................................

1 pkt.

1 pkt.

LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wer. 2014 MT

4 z 5

5.2. Na podstawie powyższej tabeli wypełnij poniższą. Przyjmij g=9,81m/s

2

tgθ

θ [

o

]

cosθ

μ

k

V

max

[m/s]

1

2

3

4

5

Średnia

6

7

8

9

10

Średnia

11

12

13

14

15

Średnia

16

17

18

19

20

Średnia

21

22

23

24

25

Średnia

Średnia dla wszystkich pomiarów

5.3. Podaj ostateczny wynik (średnia ze wszystkich pomiarów) wraz z szacowaniem niepewności
uzyskanym jako odchylenie standardowe średniej ze wszystkich pomiarów (patrz wzór w punkcie
4.3)

μ

k

= ........................................

±

........................................

2 pkt.

1 pkt.

LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wer. 2014 MT

5 z 5

5.4. Wykreśl zależność średniego μ

k

od średniej wartości prędkości v

max

. We wnioskach zastanów się

nad interpretacją tej zależności i jej wpływem na powyższe oszacowanie współczynnik tarcia
kinetycznego. Do wykonania rysunku możesz wykorzystać oprogramowanie komputerowe.

6. Podsumowanie i wnioski

2 pkt.

3 pkt.