2.Описание экспериментальной установки

Схема экспериментальной установки приведена на рис. 4.

Рис.4. Схема установки

Наклонная плоскость 1 изготовлена из трубы прямоугольного сечения, которая с помощью винтового зажима 2 крепится на вертикальной стойке 3, жестко связанной с массивной опорой 4. Наклонная плоскость 1 может поворачиваться относительно горизонтальной оси и фиксироваться зажимом 2. Угол наклона наклонной плоскости к горизонту определяется по угловой шкале 5, с помощью стрелки 6, закрепленной на стойке 3. Брусок 7 может перемещаться по наклонной плоскости «свободно» или, под действием сил, среди которых присутствует и сила натяжения нити если брусок связан нитью 9 с грузом 8. Связь бруска и груза посредством нити осуществляется с помощью системы блоков 10. На стойке 3 закреплена вертикальная линейка 11 с миллиметровой шкалой, служащая для измерения перемещения груза 8. Регулировочные винты 12 служат для установки опоры 4 в горизонтальном положении. Захват 13 предназначен для удержания системы грузов в исходном состоянии и для ее запуска. Стопор 14 служит для ограничения движения грузов.

3. Порядок выполнения работы

1. Заполните табл. 1 спецификации измерительных приборов. Внесите в протокол данные установки.

Таблица 1

Спецификация измерительных приборов

Название прибора и его тип	Пределы измерения	Цена деления	Инструментальная погрешность
Секундомер
Транспортир
Линейка

Данные установки:

Массы брусков и груза:

брусок m₁ =  m₁ =

брусок = =

брусок = =

груз m₂ =  m₂ =

Определение коэффициента трения скольжения

2. Выставьте угол  наклона плоскости к горизонту равным 10⁰.

3. Поставьте на наклонную плоскость брусок массой m₁.

4. Медленно увеличивая угол при основании наклонной плоскости, определите такое значение угла, при котором брусок массой m₁ начинает соскальзывать с наклонной плоскости. Значение этого предельного угла _1пред занесите в табл.2

5. Проделайте такой же опыт еще два раза с тем же бруском массой m₁ по нахождению углов _2пред и _3пред согласно действию, описанному в пункте 4. Значение углов _2пред и _3пред занесите в табл.2.

6. Аналогичные опыты по определению углов _пред проделайте с брусками массами и . Всего опытов должно быть девять и соответственно должно быть определено девять углов _пред по три в каждом опыте с каждым бруском данной массы. Все значения углов _пред занесите в табл.2.

Таблица 2.

Массы брусков, углы _пред и коэффициенты трения 

mi	m, г	i пред	пред.средн	 i	средн
m1		1пред = 2пред = 3пред =		1 =
		1пред = 2пред = 3пред =		2 =
		1пред = 2пред = 3пред =		3 =

Экспериментальное определение кинематических параметров, необходимых для расчета работы силы трения скольжения

(для двух углов при основании наклонной плоскости).

2. Установите наклонную плоскость к горизонту под углом ₁ = 10⁰. Значение угла занесите в табл.3.

3. Поставьте на наклонную плоскость брусок массой m₁ и свяжите его нитью через систему блоков с грузом массой m₂.

4. Приведите систему грузов в начальное положение. Для этого сместите брусок массой m₁ налево так, чтобы он был закреплен в захвате.

5. Измерьте положение нижнего торца груза массой m₂ по шкале линейки, и запишите соответствующее значение координаты , отсчитанное по этой шкале линейки в табл.3.

6. Нажав на захват, освободите брусок, одновременно включите секундомер. Выключите секундомер, когда груз, опускаясь, достигнет своего нижнего положения. Измеренное время ₁ запишите в табл.3.

7. Измерьте координату , соответствующую этому нижнему положению нижнего торца груза по шкале линейки и занесите координату в табл.3. Значения координат и в дальнейших опытах по измерению времени оставьте неизменными для данного угла наклонной плоскости к горизонту  = 10⁰.

8. Верните систему в начальное положение. Для этого плавно без рывков переместите брусок массой m₁ по наклонной плоскости и закрепите его в захвате.

9. Эксперимент по определению времени ₁ проделайте еще 4 раза, то есть повторите действия, описанные в пунктах 9 и 11 четыре раза. Все измеренные времена ₁ движения груза массой m₂ должны быть записаны в табл.3. Всего значений ₁ должно быть пять.

Таблица 3

Время, угол, координаты, высота и длина пути в первом эксперименте по соскальзыванию бруска и движению груза (₁ = 10⁰).

№ опыта	1, с	1	, мм	, мм	h1, мм	l1, мм
1
2
3
4
5
1 среднее

2. Установите наклонную плоскость к горизонту под углом ₂ = 12⁰. Значение угла внесите в табл.4.

3. Проделайте 5 опытов по измерению времени движения ₂ груза массой m₂ согласно действиям, описанным в пунктах 9–14. Пять значений времен ₂ и координаты и занесите в табл.4.

Таблица 4

Время, угол, координаты, высота и длина пути во втором эксперименте

по соскальзыванию бруска и движению груза (₂ = 12⁰).

№ опыта	2, с	2	, мм	, мм	h2, мм	l2, мм
1
2
3
4
5
1 среднее