Tananyag választó:
Egy lejtőn elhelyezett test és a lejtő közötti tapadási súrlódási együttható mérése - Kísérlet

Határozd meg a lejtőre helyezett test és a lejtő felülete közötti tapadási súrlódási együttható értékét!

Helyezzük a hasáb alakú testet a lejtőre (lakkozott deszkalap), majd emeljük a deszkalap egyik oldalát lassan addig, amíg a test éppen megmozdul! Ezután próbáljuk meg azt a hajlásszöget eltalálni, amikor a test még éppen nem mozdul meg. Mérjük meg, hogy ekkor a lejtő mekkora szöget zár be a vízszintessel!
A tapadási súrlódási együttható a mért szög ( ) ismeretében az alábbi összefüggés segítségével határozható meg:

Szükséges anyagok és eszközök:

  • lakozott deszkalap,
  • hasáb alakú test,
  • szögmérő.

A lejtőre helyezett testre az ábrán látható erők hatnak. Testek lejtőn
A lejtő síkjára merőleges erők egyenlők és ellentétes irányúak, tehát a lejtőre merőleges irányban egyensúlyt tartanak, nincs elmozdulás (Newton II. törvénye).
A lejtő síkjával párhuzamosan két erőt látunk: a gravitációs erő lejtő síkjával párhuzamos összetevőjét és a súrlódási erőt. Abban a pillanatban, amikor még a test éppen nem kezd lecsúszni a lejtőn, a tapadási súrlódási erő maximális értékét éri el. A tapadási súrlódási erő maximumának kiszámítása
Amikor a test még éppen nem mozdul el, egyensúlyban van a lejtő síkjával párhuzamos irányban is, azaz az ebben az irányban ható két erő (a gravitációs erő lejtő síkjával párhuzamos összetevője és a súrlódási erő) egyenlő nagyságú és ellentétes irányú. Ebből következik:

Figyelem!
A kísérlet elvégzésénél tartsuk be az általános balesetvédelmi szabályokat!

A tapadási súrlódási erő – tapasztalati tények A tapadási súrlódási erő
Tegyünk vízszintes asztalra egy viszonylag súlyos hasáb alakú testet, és erőmérőnkkel húzzuk vízszintesen egyre nagyobb erővel! A húzóerőt egy bizonyos mértékig növelve a test nem mozdul el, tehát egy azzal ellentétes irányú, egyenlő nagyságú erő is hat rá. Ez a nyugalmi vagy tapadási súrlódási erő, amely mindig akkor lép fel, amikor két test egymáshoz képest elmozdulni igyekszik.
A tapadási súrlódási erő a felület síkjában, a testre ható többi erőtől függő irányban hat, nagysága pedig zérus és egy maximális érték között akármennyi lehet a húzóerőtől függően.


Kapcsolódó információ: