LABORATORIUM MECHANIKI EKSPERYMENTALNEJ

Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego

5 i kinetycznego

Arkusz sprawozdania

Imię i nazwisko Jan Pańka	Data wykonywania ćwiczenia 27,01,14	Uwagi
Rok grupa MCHT1	Data oddania sprawozdania 31,01,2014
	Data oceny ………………..	Ocena

1. Naszkicuj stanowisko i nanieś na rysunku wielkości geometryczne: h – wysokość równi pochyłej, l

– długość podstawy równi pochyłej, s - odcinek drogi pomiarowej przy wyznaczaniu współczynnika tarcia kinetycznego.

2. Dokonaj odpowiednich pomiarów i zapisz wyniki w poniższej tabeli

Wielkość	Wartość	Niepewność
l [m]	840
s [m]	1000

3. Wybierz dwa walce z tego samego materiału o różnych wymiarach i dokonaj poniższych pomiarów.

Określ materiały pary klocek - rynna.

	Materiał walca (klocka)	Masa wraz z niepewnością [kg]	Średnica wraz z niepewnością [mm]	Wysokość wraz z niepewnością [mm]
walec 1 (klocek)	Mosiądz aluminium	0,478	24,75	28,65
walec 2 (klocek)		0,189	24,75	36,10

Materiał rynny ......Pa6..................

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. Pomiary wykonaj dla obu klocków.

Przy każdej próbie kładąc walec na pochylni obróć go o niewielki kąt.

	Klocek 1 h [mm]	Klocek 1 µ s = tgθ	Klocek 2 h [mm]	Klocek 2 µ s = tgθ
1	360	0,428571	330	0,392857
2	310	0,369048	350	0,416667
3	290	0,345238	320	0,380952
4	280	0,333333	310	0,369048
5	296	0,352381	320	0,380952
6	330	0,392857	290	0,345238
7	370	0,440476	300	0,357143
8	320	0,380952	310	0,369048
9	340	0,404762	320	0,380952
10	320	0,380952	310	0,369048
11	380	0,452381	300	0,357143
12	360	0,428571	300	0,357143
13	370	0,440476	310	0,369048
14	330	0,392857	310	0,369048
15	320	0,380952	320	0,380952
16	350	0,416667	330	0,392857
17	290	0,345238	320	0,380952
18	330	0,392857	290	0,345238
19	360	0,428571	290	0,345238
20	350	0,416667	330	0,392857
Średnia µ s	332,8	0,39619	313	0,372619

4.2. Wyznacz współczynnik tarcia statycznego korzystając z zależności trygonometrycznych i uzupełnij powyższą tabelę

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

gdzie: µ- średnia wartość współczynnika tarcia statycznego

4.4. Podaj ostateczne oszacowanie współczynników tarcia statycznego. Zastanów się, czy dla obu klocków po uwzględnieniu niepewności pomiarowej, współczynnik ten jest równy czy różny.

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 20 razy dla kilku różnych wysokości h.

	Klocek 1 h [mm]	Klocek 1 T [s]	Klocek 2 h [mm]	Klocek 2 T [s]
1	400	1,47	400	1,6
2	400	2,34	400	2,0
23	400	1,53	400	1,9
4	400	1,19	400	1,84
5	400	1,41	400	1,9
6	500	1,16	500	0,87
7	500	1,31	500	1,00
8	500	1,3	500	0,96
9	500	1,25	500	1,25
10	500	1,34	500	0,99
11	600	0,72	600	0,72
12	600	0,81	600	0,81
13	600	0,73	600	0,83
14	600	0,85	600	0,81
15	600	0,69	600	0,75
16	700	0,62	700	0,66
17	700	0,62	700	0,63
18	700	0,66	700	0,63
19	700	0,63	700	0,62
20	700	0,63	700	0,63

5.2. Na podstawie powyższej tabeli wypełnij poniższą

	Klocek 1 tgθ	Klocek 1 θ [o]	Klocek 1 cosθ	Klocek 1 μk
1	0,47619	25,46335	0,902861	0,371661
2	0,47619	25,46335	0,902861	0,434939
3	0,47619	25,46335	0,902861	0,379699
4	0,47619	25,46335	0,902861	0,316684
5	0,47619	25,46335	0,902861	0,362576
6	0,595238	30,76272	0,859293	0,418863
7	0,595238	30,76272	0,859293	0,456942
8	0,595238	30,76272	0,859293	0,454806
9	0,595238	30,76272	0,859293	0,443347
10	0,595238	30,76272	0,859293	0,463065
11	0,714286	35,53768	0,813733	0,230841
12	0,714286	35,53768	0,813733	0,332305
13	0,714286	35,53768	0,813733	0,243996
14	0,714286	35,53768	0,813733	0,36741
15	0,714286	35,53768	0,813733	0,187889
16	0,833333	39,80557	0,768221	0,142737
17	0,833333	39,80557	0,768221	0,142737
18	0,833333	39,80557	0,768221	0,223909
19	0,833333	39,80557	0,768221	0,164487
20	0,833333	39,80557	0,768221	0,164487
Średnia	0,654762	32,89233	0,836027	0,315169

	Klocek 2 tgθ	Klocek 2 θ [o]	Klocek 2 cosθ	Klocek 2 μk
1	0,47619	25,46335	0,902861	0,387957
2	0,47619	25,46335	0,902861	0,419721
3	0,47619	25,46335	0,902861	0,413621
4	0,47619	25,46335	0,902861	0,409473
5	0,47619	25,46335	0,902861	0,413621
6	0,595238	30,76272	0,859293	0,281683
7	0,595238	30,76272	0,859293	0,357908
8	0,595238	30,76272	0,859293	0,337719
9	0,595238	30,76272	0,859293	0,443347
10	0,595238	30,76272	0,859293	0,353089
11	0,714286	35,53768	0,813733	0,230841
12	0,714286	35,53768	0,813733	0,332305
13	0,714286	35,53768	0,813733	0,350492
14	0,714286	35,53768	0,813733	0,332305
15	0,714286	35,53768	0,813733	0,268743
16	0,833333	39,80557	0,768221	0,223909
17	0,833333	39,80557	0,768221	0,164487
18	0,833333	39,80557	0,768221	0,164487
19	0,833333	39,80557	0,768221	0,142737
20	0,833333	39,80557	0,768221	0,164487
Średnia	0,654762	32,89233	0,836027	0,309647

03/2009 Strona 4 z 6

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

5.4. Prędkość ruchu walca zależy od wysokości podniesienia h. Wykreśl zależność μk od wysokości h. Zastanów się nad interpretacją tej zależności.

03/2009 Strona 5 z 6

6. Podsumowanie i wnioski

03/2009 Strona 6 z 6