實(shí)驗(yàn)?zāi)Σ烈驍?shù)的測(cè)定

1、注意： 表中數(shù)據(jù)填寫(xiě)自己實(shí)驗(yàn)時(shí)所記錄的進(jìn)行計(jì)算！有的圖也可能每組不同，自己看了改改實(shí)驗(yàn)六 摩擦因數(shù)的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x目的:1、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)摩擦角、靜摩擦因數(shù)的理解；2、 測(cè)定選定材料的靜摩擦因數(shù)。意義：摩擦試驗(yàn)在摩擦研究中有著重要的作用。 對(duì)靜摩擦進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)具有重大的理論意 義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。 以前大多數(shù)學(xué)習(xí)中我們都忽略了摩擦的影響， 把物體間的接觸面看作是 光滑的， 在摩擦力不起重要作用的情況下而做的一種簡(jiǎn)化。 但并不是在所有的情況下都 可以忽略摩擦。 例如， 重力壩與擋土墻依靠摩擦力來(lái)防止壩體的滑動(dòng)，帶輪與摩擦輪的傳動(dòng)也是依靠摩擦， 而汽車之所以能向前行駛， 也還是依靠主動(dòng)輪與地面間

2、向前的摩擦 力。再有，如在研究超精密機(jī)床爬行機(jī)理的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)靜、 動(dòng)摩擦因數(shù)之間的差別對(duì)于 爬行的臨界速度影響顯著， 因此靜摩擦因數(shù)的研究至關(guān)重要， 但對(duì)于具體的摩擦副而言， 精確的獲取靜摩擦因數(shù)成為研究設(shè)計(jì)者分析、 解決問(wèn)題的關(guān)鍵。 通常靜摩擦因數(shù)是通過(guò) 查詢手冊(cè)得到， 然而這些數(shù)據(jù)是針對(duì)材料的很寬范圍內(nèi)的平均靜摩擦因數(shù)， 對(duì)于具體的 摩擦副并不能準(zhǔn)確的反映實(shí)際情況。目前市場(chǎng)上商用靜摩擦試驗(yàn)設(shè)備非常鮮見(jiàn)。 即使有 , 也是某些機(jī)構(gòu)自己研制 , 自己使 用。這些設(shè)備原理各異 , 技術(shù)水平參差不齊 , 造價(jià)成本高 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。 考慮 到實(shí)際使用時(shí)對(duì)不同材料在靜摩擦條件的使用需

3、要 , 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)意在一般條件下運(yùn)用簡(jiǎn) 單設(shè)備測(cè)定所要使用材料的靜摩擦系數(shù)。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具油漆面木板、金屬塊、直尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩。三、實(shí)驗(yàn)原理在靜摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為靜摩擦力。當(dāng)切向外力逐漸增大但兩物體仍保持相對(duì)靜止時(shí)，靜摩擦力隨著切向外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能到達(dá)某一最大值。當(dāng)切向外力的大小大于這個(gè)最大值時(shí)，兩物體將由相對(duì)靜止進(jìn)入相對(duì)滑動(dòng)。靜摩擦力的這個(gè)最大值稱為最大靜摩擦力”。這個(gè)極限摩擦力，以Fmax表示。最大靜摩擦力的大小與兩物體接觸面之間的正壓力N成正比，即：f = 口 N用f表示最大靜摩擦力，N表示正壓力，其中比例常數(shù)叫做靜摩擦系數(shù)（即靜摩擦因數(shù)），是一個(gè)沒(méi)有單位

4、的數(shù)值。卩和接觸面的材料、光滑粗糙程度、干濕情況等因素有關(guān)，而與接觸面的大小無(wú)關(guān)。四、實(shí)驗(yàn)方法選擇（選用內(nèi)徑為56mm外徑為98mm質(zhì)量為0.84kg的金屬塊）方法一：如圖a所示，將木板放平，在水平方向上通過(guò)細(xì)繩用測(cè)力計(jì)緩慢地拉金屬塊，注意觀察金屬塊剛要?jiǎng)訒r(shí)記下彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)f （kg）,多測(cè)幾次取平均值。再測(cè)出金屬塊重量m=o.84kg。則 G=mg F=fg.*Nfs= Nfc-F由圖分析有金屬塊剛被拉動(dòng)時(shí)有：F=卩 N=卩 G=卩 mg貝U：卩=F/G=f/m由于方法一中在判斷金屬塊綱要運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不好把握，且對(duì)該時(shí)刻測(cè)力計(jì)讀數(shù)也不方 便。又尋求一種更簡(jiǎn)單易行的方法（方法二）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖

5、b所示，使木板傾斜,一端邊緣保持與支撐面（地面）動(dòng)時(shí)，測(cè)出并記下該時(shí)刻木板抬高的高度 低高度hmin，和使金屬塊滑動(dòng)的最高高度位置不變。抬高過(guò)程中觀察金屬塊的運(yùn)動(dòng)，剛沿木板斜面滑h。重復(fù)測(cè)量多次，記下使金屬塊保持不滑動(dòng)的最hmax。方法二: 將金屬塊放木板一端。緩慢抬高木板放金屬塊的那端，另圖b木板長(zhǎng)為L(zhǎng),Sin a =h/L經(jīng)分析后有 G sin a口 G cos a =0所以a =tan a =2 2hmin =17mm=0.3496=0.4594匕=0.3496 0.4594五、數(shù)據(jù)記錄、處理木板長(zhǎng)L=51.5mm,;用內(nèi)徑為56mm外徑為98mm質(zhì)量為0.84kg的金屬塊。 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)（kg）:f1=0.25, f2=0.29, f3=0.29, f4=0.28, f5=0.30，f6=0.27.a 1=F/G= f1 /m=0.2976a 2=F/G= f2 /m=0.3452a 3=F/G= f3 /m=0.3452a 4=F/G= f4 /m=0.3333a 5=F/G= f5 /m=0.3571a 6=F/G= f6 /m=0.3214a =( a 1+ a 2+ a 3+ a 4+ a 5+ a 6)/6=0.3333方法一：