חיכוך

Overview

מקור: ניקולס טימונס, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

מטרת הניסוי היא לבחון את האופי הפיזי של שני סוגי החיכוך (כלומר, סטטי וקינטי). ההליך יכלול מדידת מקדמי החיכוך לאובייקטים המחליקים אופקית וכן במורד מישור נוטה.

החיכוך אינו מובן לחלוטין, אך נקבע כי הוא פרופורציונלי לכוח הנורמלי המופעל על אובייקט. אם מיקרוסקופ מתקרב לשני משטחים הנמצאים במגע, הוא יגלה שהמשטחים שלהם מחוספסים מאוד בקנה מידה קטן. זה מונע מהמשטחים להחליק בקלות זה על פני זה. שילוב ההשפעה של משטחים מחוספסים עם הכוחות החשמליים בין האטומים בחומרים עשוי להסביר את הכוח החיכוך.

ישנם שני סוגים של חיכוך. חיכוך סטטי קיים כאשר אובייקט אינו זז ונדרשת כוח מסוים כדי להניע את האובייקט. חיכוך קינטי קיים כאשר אובייקט כבר זז אך מאט עקב החיכוך בין משטחי ההזזה.

Procedure

1. מודדים את מקדמי החיכוך.

  1. הוסף משקל של 1,000 גרם לכל בלוק והשתמש בסולם מדידה של המסות של בלוקים A ו- B, כולל המסה הנוספו.
  2. חבר את קנה המידה של הכוח כדי לחסום את A. משוך את קנה המידה אופקית ושים לב לקריאה רגע לפני שהבלוק מתחיל להחליק. רגע לפני שהוא מתחיל להחליק, הכמות המקסימלית של חיכוך סטטי היא התנגדות לתנועה. השתמש בקריאת הכוח כדי לחשב Equation 10 עבור בלוק A. בצע זאת חמש פעמים ורשום את הערך הממוצע.
  3. חזור על שלב 1.2 עם בלוק B.
  4. Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

 טבלה 1. מקדמי חיכוך.

חסימה Equation 10 Equation 11
A 0.68 0.60
B 0.52 0.47

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

חיכוך נמצא בכל מקום בחיי היומיום שלנו. למעשה, לא ניתן יהיה ללכת בלעדיו. אם מישהו היה מנסה ללכת על משטח ללא חיכוך, הוא לא היה הולך לשום מקום. רק החיכוך בין תחתית רגליו לקרקע כשריריו דוחפים את הקרקע דוחף אותו קדימה.

כמעט בכל היבט של התעשייה, מהנדסים מנסים להפחית את החיכוך. כא?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here