Определение коэффициента трения качения методом наклонного маятника

Цель

Исследовать зависимость коэффициента трения качения методом наклонного маятника от начального угла отклонения маятника и угла наклона плоскости

Задачи

• Изучить физические основы силы трения.
• Изучить теоретические основы силы трения качения.
• Определить формулу для расчёта коэффициента трения качения.
• Собрать экспериментальную установку (наклонный маятник).
• Провести анализ полученных измерений.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Наклонный маятник

Описание

1 этап.  Происходил анализ научной литературы про силу трения качения, далее на основании полученной информации из литературных источников была выведена формула для расчёта коэффициента трения качения методом наклонного маятника.

2 этап. Собрали экспериментальную установку и провели серию экспериментов по определению коэффициента трения качения.

3 этап. Представили результаты измерений в виде таблиц и графиков. Произвели анализ результатов, оценку точности расчётов и формулирование вывода. Действующая модель наклонного маятника представлена в виде фотографий.

Результаты работы/выводы

• использованное расчетное соотношение было выведено из условий малых отклонений α₀, а разброс показаний вызван тем, что при больших углах α₀>30° и β ≥40° мы иногда отмечали проскальзывание шарика;
• при больших углах β сила давления шарика на плоскость небольшая и при малейших неровностях на поверхности шарик при движении подпрыгивал и при этом возможно в некоторые моменты просто отсутствовал механический контакт с поверхностью. В качестве поверхности мы использовали деревянную поверхность, которую с возможной тщательностью сделали плоской. Однако, при визуальном и тщательном наблюдении все равно оставались заметные небольшие неровности.

Перспективы использования результатов работы

Данную работу предлагается использовать как лабораторную работу во внеурочной деятельности в школе, так как она не только даёт возможность понять и усвоить одну из наиболее интересных тем курс физики «Трение», но и позволяет пройти учащимся пройти весь путь исследователя-экспериментатора, испытав все трудности и проблемы постановки и реализации эксперимента

Мнение автора

Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего»  - много положительных эмоций и впечатлений. Понравился состав жюри, в который входили даже профессоры с различных областей науки. Они смогли с разных сторон оценить нашу работу, сделали небольшие, но нужные замечания. Проекты других участников также дали много новых знаний и новый опыт, которые будут полезны в будущем. Организация самой конференции была на высоком уровне. В дальнейшем планируем продолжать проводить новые исследования, создавать новые и интересные проекты, и принимать участие в Городском образовательном проекте «Инженерный класс в московской школе» и в том числе в Открытой городской научно-практической  конференции «Инженеры будущего».