Dva pokusy

Dana Mandíková

Měření koeficientu tření

Pomůcky: švédská lavička, metr (pásmo), 4 žáci (pojmenujme je Alena, Honza, Pavel, Jana)

Příprava a provedení: Alena se posadí asi půl metru od konce lavičky. Zvedne nohy tak, aby se lavičky nedotýkaly. Honza s Pavlem zvedají pomalu konec lavičky až do okamžiku, kdy Alena po jemném postrčení začne sjíždět rovnoměrně dolů po lavič­ce. Jana změří vzdálenosti h a l (obr. 1).

      

                                 obr. 1                                                                   obr. 2

Určení „Alenina“ koeficientu tření:

Při rovnoměrném pohybu je výslednice sil působících na Alenu (obr. 2) rovna nule a tedy:       ,       (1)

kde      .......... tíhová síla

            ............ tlaková síla od lavičky

            ........... třecí síla

Rozepsáno do složek ve směru osy x a y:

x:                                                   ,                                                 (2)

y:                                                   .                                                 (3)

Pro třecí sílu platí:                              ,                                                    (4)

kde f je koeficient tření.

Z (3, 4)                                       ,                                             (5)

z (2, 5)                                  ,                                        (6)

z (6)                                              .

Poznámky:

·      Výhodné je dělat experiment v tělocvičně, lavičku můžete zavěšovat na ribstole a nemusíte ji stěhovat.

·      Takto měříte koeficient dynamického tření mezi dřevem a příslušnou tkaninou. Zjišťujte koeficienty tření žáků v různých oděvech.

·      Můžete po lavičce pouštět i jiné předměty a měřit koeficient tření např. pro dřevo-dřevo, dřevo-papír, dřevo-sklo, atd. Naměřené hodnoty pak porovnejte s tabulkami.

·      Koeficient statického tření zjistíte obdobně, jen do Alenky na začátku nebudete strkat.

Budou plavat přesýpací hodiny?

Pomůcky: přesýpací hodiny, skleněný válec široký tak, aby se do něj hodiny těsně vešly, uzavíratelný na obou stranách

Příprava a provedení: Válec naplníme vodou a umístíme do něj přesýpací hodiny tak, aby nahoře plavaly (obr. 3). K zatížení hodin lze použít např. modelínu a diabolky. Válec uzavřeme a převrátíme. Hmotnost i objem hodin zůstávají stejné, takže by mě­ly vyplavat vzhůru. Přesto zůstanou u dna, dokud se písek nepřesype.

Vysvětlení: Hodiny se po překlopení válce trochu nahnou a tření o stěny jim brání vy­plavat (obr. 4). Poté, co se písek přesype, hodiny se srovnají a vyplavou vzhůru.

                                                                     

                                                obr. 3                                      obr. 4