Как можно собрать экспериментальную установку для измерения силы трения скольжения бруска с грузами по поверхности направляющей рейки, используя брусок с нитью, грузы по 100 г и динамометр? Как зависит сила трения скольжения от массы скользящего тела?

Физика 7 класс Сила трения экспериментальная установка измерение силы трения брусок с нитью грузы 100 г динамометр сила трения скольжения масса скользящего тела Новый

Для проведения эксперимента по измерению силы трения скольжения бруска с грузами по поверхности направляющей рейки, нам потребуется собрать установку, используя доступные материалы. Давайте рассмотрим, как можно это сделать шаг за шагом.

Необходимые материалы:

• Брусок (например, деревянный или пластиковый)
• Направляющая рейка (можно использовать длинную линейку или металлическую планку)
• Нить
• Грузы по 100 г (можно использовать гирьки или другие тяжелые предметы)
• Динамометр (для измерения силы)
• Крепежные элементы (если необходимо, чтобы зафиксировать рейку)

Шаги для сборки экспериментальной установки:

1. Закрепите направляющую рейку: Убедитесь, что рейка надежно зафиксирована на горизонтальной поверхности, чтобы избежать её движения во время эксперимента.
2. Прикрепите брусок: Закрепите один конец нити на бруске, а другой конец нити прикрепите к динамометру.
3. Добавьте грузы: На брусок можно положить грузы по 100 г, чтобы изменить массу скользящего тела. Убедитесь, что грузы равномерно распределены по поверхности бруска.
4. Подготовьте динамометр: Убедитесь, что динамометр правильно откалиброван и готов к измерению силы.
5. Начинайте эксперимент: Постепенно тяните за динамометр, чтобы начать движение бруска. Запишите показания динамометра в момент, когда брусок начинает скользить по рейке. Это значение и будет силой трения скольжения.
6. Повторите эксперимент: Измените массу бруска, добавляя или убирая грузы, и повторите измерения. Это поможет вам понять, как сила трения зависит от массы.

Зависимость силы трения скольжения от массы:

Сила трения скольжения зависит от массы скользящего тела. В общем случае, чем больше масса бруска, тем больше сила трения. Это связано с тем, что сила трения пропорциональна нормальной силе, действующей на тело, которая в данном случае равна весу бруска (масса бруска умноженная на ускорение свободного падения).

Формально, можно сказать, что:

F_t = μ * N,

где F_t - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила (в данном случае N = m * g, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения).

Таким образом, увеличивая массу бруска, мы увеличиваем нормальную силу, а значит, и силу трения скольжения. Это можно будет проиллюстрировать на графике, где по оси X будет отложена масса бруска, а по оси Y - сила трения.