Fahasáb változtatható hajlásszögű síklap közötti tapadási súrlódási együttható meghatározása
A mérés elvi alapja:
Az a hajlásszögű lejtőre helyezett hasábot három erőhatás éri, amelyek jellemzői: a nehézségi erő, a lejtő síkjára merőleges kényszererő és a súrlódási erő. Ezek eredője határozza meg a hasáb mozgás állapotát. Amíg a hasáb nyugalomban van, az első két erő eredője egyenlő nagyságú, de ellentétes irányú a tapadási súrlódási erővel. A tapadási súrlódási erő mindig akkora, mint az az erő, amelyik a testet mozgásba akarja hozni, tehát nulla és egy - az adott körülményektől függő - maximális erő között változhat. A tapadási súrlódási együttható kiszámításához a nyomóerőn kívül ezt a maximális erőt kell meghatározni. A lejtőn levő testet érő nehézségi erő és a kényszererő eredője - és így a tapadási súrlódási erő is - függ a lejtő hajlásszögétől. Azt a hajlásszöget kell tehát meghatározni, amely esetében a hasáb még épen nem mozdul meg. Mint tudjuk, a lejtőn levő testnél a tapadási súrlódási erő Fts=Fny
, a kényszererő pedig, amivel a nyomóerő egyenlő nagyságú Fny= Fn
.
Így: m0=
, ahol h a lejtőmagasságának, a pedig a lejtő alapjának a hossza. Ezzel a tapadási együttható mérését visszavezettük egy szög vagy két hosszúság mérésére.
Eszközök:
Állítható hajlásszögű lejtő, fahasáb, mérőszalag vagy mérőléc, szögmérő
A mérés menete:
A lejtőt beállítjuk tetszőleges (de nem nagy) hajlásszögű helyzetbe. Rátesszük a hasábot, amely vagy nyugalomban marad, vagy elkezd csúszni. Ha csúszik, csökkentsük, ha nyugszik, növeljük a hajlásszöget addig, míg az újra rátett hasáb még éppen nyugalomban marad. Mérjük meg a lejtő hajlásszögét vagy magasságát és alapját, amelyekből a tapadási súrlódási együttható meghatározható. Ezt ismételjük meg ötször úgy, hogy a hasábot különböző helyekre tesszük!
Mérési eredmények:
Fahasáb:
A mérés sorszáma |
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
A lejtő hajlásszöge |
19,52° |
19,03° |
18,43° |
19,53° |
19,29° |
A lejtő magassága (h) |
25 |
20 |
15 |
11 |
7 |
A lejtő alapja (a) |
70,5 |
58 |
45 |
31 |
20 |
|
0,3546 |
0,3448 |
0,3333 |
0,3548 |
0,35 |
Fém:
A mérés sorszáma |
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
A lejtő hajlásszöge |
15,52° |
15,57° |
14,85° |
15,52° |
15,25° |
A lejtő magassága (h) |
20 |
17 |
13 |
10 |
6 |
A lejtő alapja (a) |
72 |
61 |
49 |
36 |
22 |
|
0,2777 |
0,2786 |
0,2653 |
0,2777 |
0,2727 |
Fahasáb filccel az alján:
A mérés sorszáma |
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
A lejtő hajlásszöge |
22,94° |
22,69° |
23,19° |
22,75° |
23,19° |
A lejtő magassága (h) |
29 |
23 |
18 |
13 |
9 |
A lejtő alapja (a) |
68,5 |
55 |
42 |
31 |
21 |
|
0,4233 |
0,4181 |
0,4285 |
0,4193 |
0,4285 |
Mérési hiba:
A mérési hiba a hosszak (a, h) pontatlan leolvasásából ered.
« vissza a felsoroláshoz
