Определение силы трения скольжения

Рассмотрим лабораторную работу по определению силы трения скольжения (см. [3], стр.61).

При выстреле из пружинного пистолета П пуля массой попадает в цилиндр Ц массой , перемещаясь с ним по направляющей Н (рис.33). По шкале линейки Л определяется величина перемещения цилиндра с пулей при действии силы трения скольжения в месте контакта цилиндра с направляющей.

Используя закон сохранения импульса и закон изменения энергии выводится формула для рассчета силы трения скольжения

,

где – жесткость пружины, – сжатие пружины (или перемещение затвора З), – масса пули, – масса цилиндра, – перемещение цилиндра.

Юный Экспериментатор измерил один раз сжатие пружины с помощью миллиметровой линейки, взвесил пулю и цилиндр с помощью весов и набора гирь, в котором наименьший перегрузок имел массу 100 мг, и произвел 10 выстрелов из пистолета П, при этом каждый раз измеряя перемещение цилиндра Ц с помощью миллиметровой линейки. Все данные он занес в таблицу 12 в первую строку. Затем немного смазал направляющие Н машинным маслом и повторил серию из 10 выстрелов. Затем попытался отшлифовать направляющие наждачной бумагой, чтобы изменить трение, и опять проделал такой же эксперимент. В конце концов у него получился набор данных 18 серий.

 

Таблица 12.

г, г, мм, Н/м

	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм
	l, мм

 

Задание 3.

1. Выберите номер варианта из таблицы 12.

2. Рассчитайте среднее значение смещения цилиндра .

3. Рассчитайте среднеквадратичное отклонение и доверительный интервал . Сравните его с погрешностью округления и выберите большее значение.

4. Используя информацию о ценах деления приборов, используемых в опыте, найдите погрешность округления . Коэффициент жесткости Н/м считать точным числом.

5. Рассчитайте силу трения по формуле

6. Найдите доверительный интервал для силы трения по формуле

7. Найдите относительную погрешность измерения силы трения

8. Запишите ответ в виде

Приложение 1. Пример научного подхода к стрельбе из лука.