1. Teoria lucrarii : q9e1eq
Forta de frecare este forta care apare in urma interactiunii dintre corpuri
la contactul dintre cele doua corpuri.
Legile frecarii:
Forta de frecare la alunecare nu depinde de marimea suprafetei de contact dintre
corpuri.
Forta de frecare la alunecare depinde direct proportional de natura corpurilor
aflate in contact. Marimea care ne da date despre natura suprafetelor
aflate in contact se noteaza cu litera m ( miu ) si poarta denumirea de
coeficient de frecare. Coeficientul de frecare e o marime fizica care nu are
unitate de masura, adica este adimensionala.
Forta de frecare la alunecare depinde direct proportional de normala la suprafata
de contact.
Miscarea unui mobil este influentata, dupa cum am vazut in laborator, de actiunea
fortelor. In randul lor se numara si fortele de frecare ce se manifesta la deplasarea
mobilului pe o anumita suprafata. In regiunea de contact se exercita actiuni
asupra mobilului, care se opun miscarii sale. Fortele care apar in regiunea
de contact si care se opun miscarii au fost numite forte de frecare. Prin urmare
fortele de frecare au intotdeauna un sens opus sensului deplasarii corpului.
Datorita faptului ca fortele de frecare apar intotdeauna cand un corp se misca,
inseamna ca in practica miscarea rectilinie si uniforma a acestuia nu se poate
efectua in virtutea inertiei, ci doar datorita unei forte de tractiune egala
si de sens contrar cu forta de frecare Ff.
Exista 3 posibilitati :
1. Daca Ff >Gt corpul nu se misca ;
2. Daca Ff = Gt are loc o miscare rectilinie uniforma ;
3. Daca Ff < Gt are loc o miscare rectilinie uniforma variata, miscare accelerata
Gt = G · sin. a
Ff = mGn a = =G (sin.a -; µ · cos.a )
2. Materiale folosite in laborator :
- corp-guma;
- plan inclinat-placaj;
- raportor pentru a masura unghiu a.
-
3.Mod de lucru :
Sa consideram un corp ( guma ),care aluneca pe suprafata altui corp (placaj
).
Cele doua suprafete in contact, oricat de bine ar fi lustruite mai au inca asperitati
pe care, chiar daca nu le vedem cu ochiul liber la putem vedea la microscop.
Asperitatile acestea constituie tot atatea piedici si corpul, daca nu este in
stare sa le sara, sa le rupa, sa le indoie, va ramane in repaus. Alunecarea
intampina deci o forta de opunere, pe care o numim frecare si forta tangentiala
minima, in stare sa scoata corpul din repaus este, evident egala si opusa ca
sens acestei frecari.
Forta de frecare actioneaza tangential si se opune alunecarii unui corp, pe
o suprafata data.
Este de asemenea evident ca, atata vreme cat forta de frecare este exact compensata
de forta exterioara aplicata, corpul nu se mai poate misca decat uniform, odata
scos din repaus.
Daca forta exterioara depaseste frecarea, diferenta lor va servi ca sa accelereze
miscarea.
Coeficientul de frecare poate fi determinat cu ajutorul dispozitivul experimental
de mai sus unde un corp de greutate cunoscuta poate sa alunece pe un plan inclinat.
Daca marim treptat inclinatia planului, pana cand corpul se misca uniform la
vale, realizam conditia ca forta tangentiala Gt, care apare prin descompunerea
greutatii proprii a corpului, sa fie egala cu forta opusa de frecare Ff.
Pe de alta parte, corpul apasa pe plan cu forta normala Gn si din figura se
vede imediat ca raportul dintre intensitatile fortei de frecare si fortei normale
este :
µ= Ff / Gn=tg. a
Cand corpul se misca uniform si regulat pe planul inclinat, masuram unghiul
format de plan cu masa de lucru (care este dreapta) . Acest unghi il notam cu
a. Dupa ce facem trei determinari ale acestui unghi, si trecem aceste valori
in tabel, calculam tg. a care este egala cu µ. Dapa ce aflam µ facem
media intre cele trei valori si trecem in tabel ca “µ mediu”.
4.Tabelul :
Nr. det. unghiul a tg. a µ µ mediu
1. 30o o.58 0,58 0.44
2. 22o 0,40 0,4
3. 20o 0,36 0,36
5.Surse de erori:
-masurarea gresita a unghiului a ;
-aproximarea calcularii tga ;
-suprafata planului nu are aceeasi rugozitate ;
6.Concluzii :
Relatia m=Ff /Gn este aproximativa deoarece in realitate coeficientul de frecare
depinde de viteza relativa dintre suprafete. Din experienta efectuata am observat
ca este mai greu sa scoatem corpul din repaus, decat sa-i intretinem miscarea dupa ce a pornit. Aceasta inseamna ca m este mai mare atunci
cand incepe miscarea, scazand ulterior, pe masura ce viteza creste.
Deoarece fortele de frecare sunt in cele mai multe cazuri daunatoare, in tehnica
se utilizeaza lubrifianti pentru micsorarea acestora.