3. Trenje


Trenje

PRIBOR: drvena podloga, kamena podloga, utezi različitih masa, drveni kvadar ili nekoliko tijela s različitom dodirnom plohom (drvo, brusni papir, staklo, guma), nit, dinamometar, vaga.

Djeluju li sile na tijelo koje miruje? Ako da, nacrtaj.

screenshot-at-oct-11-09-17-41

Kolika je ukupna sila na tijelo koje miruje?

Pokrenite tijelo tako da ga povučete dinamometrom.

Kako se tijelo giba? Što pokazuje dinamometar? Objasni.

Prikaži na crtežu sve sile koje djeluju na tijelo m koje se giba na horizontalnoj površini zbog djelovanja dinamometra silom F.

10

Kada će se tijelo prikazano na crtežu gibati jednoliko, a kada jednoliko ubrzano?

Što znate o sili trenja?

Koje veličine bi ste trebali izmjeriti i uzeti u obzir kod određivanja sile trenja?

Dinamometar pričvršćen za tijelo vučemo paralelno sa podlogom.

12

Kada postignemo jednoliko gibanje, očitamo iznos sile na dinamometru. Zašto se baš tada očitava sila?

Možete li odmah znati koliko iznosi sila trenja?

I. dio

Provjerimo ovisi li sila trenja Ftr o masi tijela.

Koji pribor moramo za to upotrijebiti? Opišite kako bi ste izveli mjerenje.

Koje fizikalne veličine mijenjate, a koje su stalne.

Za svaku masu izračunajte i silu reakcije podloge FN. Kako ćete izračunati FN? Objasnite.

Mjerene podatke unesite u tablicu 1.

11

Skicirajte Ftr/ FN graf.

13

Izvedite zaključak o ovisnosti Ftr o FFN. Kako se naziva ovisnost prikazana Ftr /FN grafom?

Što je faktor proporcionalnosti između Ftr i FN?

Zapišite formulu za silu trenja.

Izračunajte faktor trenja za provedena mjerenja i unesite u zadnji red u tablici 1.

Ima li faktor trenja mjernu jedinicu? Objasni.

Odredite srednju vrijednost faktora trenja, izračunajte maksimalnu, apsolutnu i relativnu pogrešku mjerenja i zapišite rezultat pored tablice sa mjerenjima.

Na osnovi dobivenih rezultata, kako trenje ovisi o težini tijela kojeg ste vukli dinamometrom?

II. dio

Ovisi li iznos faktora trenja ovisno o vrsti dodirne površine po kojoj se tijelo giba? Kako biste to ispitali?

Opišite.

Provjerite svoj zaključak tako da neko tijelo vučete po različitim podlogama, npr. stol, brusni papir i s. i zapišite dobivene rezultate.

15

Usporedite dobivene faktore trenja i vrste podloga.

III. dio

Nacrtaj sile koje djeluju na tijelo koje miruje na horizontali, a zatim te iste sile nacrtaj na tijelu na kosini.

14

Što je drugačije?

Može li tijelo kliziti niz kosinu bez vuče nekom silom? Objasni.

Kakva je sila reakcije podloge FN na kosini u odnosu na horizontalu? Na iznos koje sile će to utjecati?

Napiši izraz čemu je jednaka rezultantna sila kod tijela na horizontali, a čemu kod tijela na kosini. Koja je razlika? Uključi i utjecaj nagiba kosine.

ZADACI:

1. Na tijelo mase 10 kg, djelujemo vanjskom silom F, čiji je iznos 5N, no tijelo miruje. Koliki je iznos sile trenja između podloge i tijela?

2. Tijelo se nalazi na kosini u stanju mirovanja. Pri većem nagibu kosine, tijelo se pomakne i počne kliziti niz kosinu. Kut kosine je uvijek manji od 45. Sila trenja između tijela i podloge je:

a) jednaka nuli, b) jednaka težini tijela, c) veća od težine tijela, d) manja od težine tijela.

3. Gurate drveni kvadar stalnom brzinom po horizontalnoj plohi. Promijenite stranicu i postavite kvadar na manju dodirnu plohu. Kolika sila je potrebna u odnosu na onu prije, ako želite da se kvadar giba istom brzinom.

16

a) četiri puta veća b) dva puta veća c) jednaka d) dva puta manja

4. Tijelo težine 100 N želimo pokrenuti povlačeći uže koje je za njega pričvršćeno. Sila napetosti užeta iznosi 30 N, a faktor statičkog trenja 0,5. Što možete zaključiti na osnovi tih podataka?

a) tijelo će se pomaknuti ulijevo

b) tijelo će se pomaknuti udesno

c) tijelo će se pomaknuti gore

d) tijelo se neće pomaknuti

17

5. Tijelo mase 5 kg miruje na kosini duljine L = 5m i visine h=3m. Kolika je sila statičkog trenja?

(g=10 m/s2.)

6. Automobil mase 800 kg kreće se brzinom 40 km/h. Kolikom silom kočenja će se zaustaviti na putu od 30 m?

a) 330 N b ) 3300 N c) 165 N d) 1646 N

7. Horizontalna sila od 10 N djeluje na kutiju mase 1kg. Kutija se giba po horizontalnoj podlozi akceleracijom 3m/s2. Koliki je iznos sile trenja između kutije i podloge?

8. Kolika je vučna sila potrebna da se automobil mase 1200 kg jednoliko ubrza od 0 do 120 km/h za 10 sekundi ako pretpostavimo da se 40% od ukupne vučne sile potroši na trenje i otpor?

9. Na tijelo mase 10 kg istodobno djeluju sile 500N i 350 N međusobno pod kutom 180°, na istom pravcu ali suprotne orijentacije. Tijelo se giba po horizontalnoj podlozi svladavajući silu trenja od 50N.

Kolika je akceleracija tijela?

10. Osoba se zatrči na zaleđeno jezero i počne klizati brzinom 5 m/s pa se zaustavi nakon 4 s. Koliko iznosi faktor trenja klizanja između cipela i leda? g=10 m/s2.