Φύλλο εργασίας Μελέτη της τριβής με απλά μέσα.(Αρθρο του προέδρου ΠΑΝΕΚΦΕ Πάνου Μουρούζη) - 2

..................................................                                              .........................................................

...................................................                                             .........................................................

Γενικά περί τριβής, Στόχος της εργαστηριακής άσκησης

. Όταν δύο σώματα τρίβονται μεταξύ τους, λόγω της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων τους, αυτά γίνονται πιο κινητικά και, επομένως, αυξάνεται η θερμοκρασία τους. Πολλές φορές τον χειμώνα όταν κρυώνουν τα χέρια σας, για να τα ζεστάνετε, τα τρίβετε μεταξύ τους. Τα πολύ παλιά χρόνια, οι άνθρωποι για ν’ ανάψουν φωτιά τρίβανε δύο ξύλα μεταξύ τους, πολύ δυνατά και για αρκετή ώρα. Στη θέρμανση λόγω τριβής, όμως, οφείλουμε και την προστασία μας από τους εκατοντάδες μετεωρίτες που βομβαρδίζουν καθημερινά τη Γη. Η τριβή με τον ατμοσφαιρικό αέρα αυξάνει πάρα πολύ τη θερμοκρασία τους, με αποτέλεσμα να καταστρέφονται πριν φτάσουν στην επιφάνεια της Γης.

Πολλές φορές θέλουμε ν’ αποφύγουμε το ζέσταμα που προκαλείται από την τριβή. Έτσι, για παράδειγμα, σε όλες τις μηχανές χρησιμοποιούμε λάδια. Με το λάδι ελαττώνονται οι τριβές και έτσι οι μηχανές δεν ζεσταίνονται πολύ

Όταν το σώμα είναι ακίνητο, η τριβή που αναπτύσσεται λέγεται στατική τριβή ενώ όταν το σώμα κινείται ως προς την επιφάνεια που έρχεται σ’ επαφή, η τριβή που ασκείται στο σώμα λέγεται τριβή ολίσθησης

Μέσα από αυτή την εργαστηριακή δραστηριότητα θα μελετήσετε από τι εξαρτάται και από τι δεν εξαρτάται η στατική και η τριβή ολίσθησης.

Μέσα που διατίθενται πάνω στον πάγκο σας

1. 4 βιβλία που το ένα τουλάχιστον να είναι διαφορετικού εμβαδού από τα άλλα
2. Δυναμόμετρο 5Ν ( 500 g )
3. Ζυγαριά
4. Σελοτέιπ ή μονωτική ταινία

Διαδικασία

1. Πάρτε δύο βιβλία με διαφορετικό εμβαδόν. Βάλτε τα 2 βιβλία το ένα πάνω στο άλλο. Σε ένα από τα βιβλία κολλήστε τη μονωτική ταινία ώστε από το άλλο της άκρο να μπορείτε να συνδέσετε το γατζάκι του δυναμόμετρου. Αρχίστε να τραβάτε σιγά σιγά το δυναμόμετρο. Τι παρατηρείτε σχετικά με την κίνηση των βιβλίων; Τι συμπέρασμα μπορείτε να βγάλετε για την τιμή της στατικής τριβής από αυτή την παρατήρηση;

2. Τραβήξτε τα βιβλία μέσω του δυναμόμετρου με τέτοιον τρόπο ώστε να κινούνται με σταθερή ταχύτητα. Ποιες δυνάμεις ασκούνται στο σώμα όταν αυτό κινείται με σταθερή ταχύτητα; Τι σχέση έχουν μεταξύ τους αυτές οι δυνάμεις; Τι συμπέρασμα βγάζετε για την τιμή της τριβής ολίσθησης;  

3. Τραβήξτε ξανά τα βιβλία μέσω του δυναμόμετρου ώστε να κινούνται πάλι με σταθερή ταχύτητα αλλά διαφορετική από αυτήν που είχανε πριν. Τι παρατηρείτε σχετικά με την ένδειξη του δυναμόμετρου; Τι συμπέρασμα μπορείτε να βγάλετε σχετικά με την εξάρτηση της τριβής ολίσθησης από την ταχύτητα του σώματος;

5. Βάλτε ένα βιβλίο στο θρανίο και τραβήξτε το μέσω του δυναμόμετρου έτσι ώστε να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Σημειώστε στον παρακάτω πίνακα το βάρος του βιβλίου καθώς και την ένδειξη του δυναμόμετρου. Βάλτε ένα ακόμη βιβλίο πάνω στο αρχικό και επαναλάβατε τη διαδικασία. Συνεχίστε την ίδια διαδικασία άλλες δύο φορές. Με τη βοήθεια των τιμών του πίνακα κάντε τη γραφική παράσταση της ένδειξης του δυναμόμετρου σε συνάρτηση με το βάρος του σώματος που σέρνουμε κάθε φορά.

Από την παραπάνω γραφική παράσταση βρείτε το συντελεστή τριβής μ από τη σχέση T= μΝ όπου Ν η κάθετος αντίδραση του εδάφους.

ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ

Ποια δύναμη επιταχύνει ένα αυτοκίνητο σε οριζόντιο δρόμο;. Πόση είναι η μέγιστη επιτάχυνση που μπορεί να αναπτύξει ένα αυτοκίνητο σ’ ένα δρόμο που παρουσιάζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ με τα λάστιχα; Σε πόση απόσταση σταματάει το ίδιο αυτοκίνητο στον ίδιο δρόμο όταν κινείται με ταχύτητα u;