Лабораторная работа по термеху: Изучение трения (Алюминий-Текстолит)

Для оформления лабораторной работы в тетради необходимо построить график зависимости силы трения \( F \) от силы нормального давления \( N \). В теоретической механике этот график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат, что подтверждает закон Амонтона-Кулона. Инструкция по построению графика: 1. Подготовьте оси координат: - Горизонтальная ось (абсцисс): Сила нормального давления \( N \), в Ньютонах (Н). - Вертикальная ось (ординат): Сила трения \( F \), в Ньютонах (Н). 2. Выберите масштаб: - По оси \( N \): 1 см = 1 Н (тогда ось будет длиной 8-10 см). - По оси \( F \): 1 см = 0,5 Н (тогда ось будет длиной 6-7 см). 3. Нанесите точки по данным из таблицы: Для пары С/А (Алюминий) — линия №1: - Точка 1: \( N = 4,0 \); \( F = 1,40 \) - Точка 2: \( N = 6,0 \); \( F = 2,10 \) - Точка 3: \( N = 8,0 \); \( F = 2,80 \) Проведите прямую через эти точки и начало координат \( (0,0) \). Для пары С/Т (Текстолит) — линия №2: - Точка 4: \( N = 4,0 \); \( F = 0,80 \) - Точка 5: \( N = 6,0 \); \( F = 1,20 \) - Точка 6: \( N = 8,0 \); \( F = 1,60 \) Проведите вторую прямую через эти точки и начало координат. Математическое описание графиков: Уравнение прямой имеет вид \( F = f \cdot N \). Угол наклона прямой к оси \( N \) тем больше, чем выше коэффициент трения. \[ \text{Для алюминия: } F = 0,35 \cdot N \] \[ \text{Для текстолита: } F = 0,20 \cdot N \] Анализ графика для вывода: На графике отчетливо видно, что зависимость является линейной. Линия для алюминия идет круче, чем для текстолита, так как коэффициент трения алюминия по стали выше. Это наглядно подтверждает основные положения классической механики, которые лежат в основе инженерных расчетов, применяемых в российском приборостроении и тяжелой промышленности. Линейный характер графика доказывает, что коэффициент трения \( f \) остается постоянным при изменении нагрузки в исследуемом диапазоне.