МОУ СОШ №26

Секция физики

Исследование зависимости угла конуса различных сыпучих веществ

Выполнила:

Шиповская Яна, 9 кл.

Руководитель:

Коротун Г.В., - учитель физики

2012 г

План:

Введение

1. Трение

2. Трение покоя

3. Экспериментальная часть

Выводы.

Введение

Сила трения имеет электрическую природу. О ней нельзя не говорить, потому что в земляных условиях она сопутствует любому движению тел. Именно из-за силы трения движение тела, в конце концов, прекращается. В природе и техники трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно его стараются увеличить, когда вредно - уменьшить.

Для решения поставленной цели я решаю задачи:

1. Исследовать возникающую силу трения от величины частиц, от рода поверхности и диаметра отверстия, через которые высыпаются частицы.

2. Изучить зависимость высоты конуса от диаметра отверстия, через которое высыпается вещество.

3. Проанализировать зависимость коэффициента трения от тангенса угла конуса.

4. Сопоставить результаты исследования, сделать вывод о зависимости силы трения от величины размера частиц и о зависимости высоты конуса от диаметра отверстия и зависимости коэффициента трения от tg угла конуса.

Ох, какая скука физика - наука!

Но без физики, как хочешь,

Ты и дня не проживешь.

Вот идешь ты по дороге,

Ставишь шаг за шагом ноги.

От чего движение?

Это сила трения!

Трение.

Сила трения - сила, Возникающая при сопротивлении поверхностей тел и препятствующая их взаимному перемещению.

Главная особенность силы трения состоит в том, что в отличие от гравитационных и упругих сил она зависит от относительной скорости движения.

Действует сила трения вдоль соприкасающихся поверхностей и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения (или попытки перемещения) тела.

Природа сил трения настолько сложна, что и в наше время еще не существует законченной теории трения. Не вникая в природу этих сил, выясним условия, при которых они появляются, и, опираясь на опыт, определим их количественные закономерности.

Сухое трение.

Сухим трением называют трение между твердыми поверхностями.

Различают три вида трения при контакте твердых тел: трение покоя, трение скольжения и трение качения.

Трение покоя.

Сила трения покоя - сила, возникающая между двумя взаимодействующими телами, неподвижными друг относительно друга.

Приложим к телу, находящемуся на горизонтальной поверхности, некоторую силу .

Опыт показывает, что пока эта сила меньше _тр , тело покоится. При силе же, большей _тр , тело срывается с места и затем в зависимости от условий опыта движется равномерно или ускоренно.

Если при воздействии на тело силы оно покоится, то на основе второго закона Ньютона можно утверждать, что на тело со стороны поверхности действуют противоположно направленная сила _тр. Эта сила является силой трения покоя. Для максимальной силы трения покоя _тр существует весьма простой, но не очень точно выполняющий количественный закон, установленный впервые французским физиком Кулоном.

Эксперименты показывают, что максимальная сила трения покоя пропорциональна нормальной силе реакции опоры:

F_{тр = µ} N

Где µ - коэффициент трения покоя,

N - сила реакции опоры.

Благодаря трению покоя обеспечивается равновесия строительных конструкций. Именно эта сила необходима во многих случаях для возникновения движения.

Для определения коэффициента трения покоя удобно использовать установку, изображенную на рисунке . Плавно увеличивая угол a , заметим, что при некотором угле a_o брусок сдвигается с места. Разложим силу тяжести бруска на составляющие.

Тогда µ mg sina_o = F_тр,

Откуда: µ=

Измерения показывают, что коэффициент трения покоя изменяется в пределах от нескольких сотых почти до единицы.

Заключение:

В ходе выполнения работы я сделала следующие выводы:

1. Чем крупнее частицы, тем меньше высота конуса.

2. Высота конуса не зависит от диаметра отверстия, через которое высыпается вещество.

3. Коэффициент трения зависит от высоты конуса - чем больше высота конуса, тем больше коэффициент трения.

4. Высота конуса не зависит от рода поверхности.

Литература: