Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości współczynnika statycznego i kinetycznego stykających się ze sobą materiałów (mosiądzu z mosiądzem, mosiądzu z tworzywem sztucznym, stali z aluminium i stali ze stalą o dwóch rozstawach podpór 310 mm i 350 mm dla każdego rodzaju materiału i podpór).

Tarcie - siła przeciwdziałająca względnemu ruchowi stykających się ciał. Wartość zależna między innymi od stanu trących się powierzchni i rodzaju tarcia. Wyróżniamy tarcie statyczne, kinetyczne, ślizgowe, toczne.

Współczynnik tarcia statycznego - maksymalna wartość siły tarcia statycznego T_max jest wprost proporcjonalna do wartości siły wzajemnego nacisku
stykających się ciał, ilraz wartości tych sił zależny jest od rodzaju stykających się ciał.

Współczynnik tarcia kinetycznego - stosunek wartości siły tarcia kinetycznego do wartości siły nacisku, jest zależy od prędkości ruchu względem ciał. Można powiedzieć, że O<μ_k<1.

Wzory:

• 
  

μ_s - współczynnik tarcia statycznego,

l - odległość między środkami podpór wyrażona w mm,

e - założone przesunięcie środka ciężkości C względem podpory B, wyrażone w mm,

α_g - graniczny kąt pochylenia pręta, wyrażony w stopniach (średnia z 3 pomiarów).

• 
  

μ_k - współczynnik tarcia kinetycznego,

l - rozstaw podpór wyrażony w mm,

s - droga przebyta przez środek pręta, wyrażona w mm,

α - kąt pochylenia pręta zapewniający zsuwanie się pręta ( do α_g dodajemy max.1,5°).

Wyniki tarcia kinetycznego i statycznego:

Materiał pręta i podpór	l [mm]	μs	μk
mosiądz po mosiądzu	310	0,089	0,105
		350	0,101	0,115
	mosiądz po tworzywie sztucznym	310	0,117	0,139
		350	0,139	0,158
	stal po aluminium	310	0,210	0,125
		350	0,189	0,199
	stal po stali	310	0,144	0,137
		350	0,179	0,157

Porównując wyniki z powyższej tabeli przedstawiającej obliczenia pomiarów tarcia kinetycznego i statycznego przy rozstawie podpór 310 i 350 mm dla podanych materiałów. Możemy stwierdzić, że tarcie kinetyczne w 5 przypadkach jest większe od tarcia statycznego. A w 3 przypadkach tarcie kinetyczne jest mniejsze od tarcia statycznego. Wynika z tego, że siła tarcia nie zależy od wielkości powierzchni styku, współczynnik tarcia zależy od materiałów stykających się ciał, oraz od stanu ich powierzchni, czyli od chropowatości. Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do nacisku normalnego. Ogólnie można powiedzieć, że 0<μ_k<1.

Literatura:

• Leksykon PWN. Wydawnictwo PWN pod kierunkiem Czesława Sojeckiego w Warszawie, 1972.

• Czerwińska, Saganowska Fizyka dla szkół średnich. Wydawnictwo >> Zamiast Korepetycji<< Kraków, 2000

---