Исследование зависимости коэффициента трения скольжения от различных факторов с помощью автоматизированной экспериментальной установки

Основное внимание мы уделим рассмотрению способа определения коэффициента трения скольжения при равноускоренном движении по наклонной плоскости, а главное, исследованию зависимости коэффициента трения скольжения от угла наклона наклонной плоскости и относительной скорости скольжения одного тела по поверхности другого.

Цель работы: сконструировать установку для демонстрационного эксперимента по исследованию зависимости коэффициента трения скольжения от различных факторов.

Задачи:

  • Вывести формулы для расчёта коэффициента трения на наклонной плоскости.
  • Написать программу для компьютера на языке Паскаль.
  • Написать программу для микрокомпьютера на языке C++.
  • Собрать опытную установку.
  • Провести эксперименты скольжения различных тел (отличаются материалом) по наклонной поверхности при разных заданных углах наклонной поверхности.
  • Сформулировать выводы о действии факторов на коэффициент трения.

Для реализации проекта написаны две программы. Одну для компьютера, другую для микрокомпьютера. Программа для компьютера писалась на языке Паскаль, использовалась легендарная среда разработки Delphi 7. В эту программу заложены все необходимые формулы. 

Программа для микрокомпьютера (скетч) писалась на языке C++. В этом скетче реализуется опрос трёх инфракрасных датчиков, используемых в установке. А также функции взаимодействия микрокомпьютера с компьютером через интерфейс USB.

Для измерения коэффициента трения скольжения будем использовать комплект, в основе которого находится направляющая (алюминиевый желоб, по которому скользят тела из разных материалов). Она необходима для удержания инфракрасных датчиков.На наклонной плоскости закрепляются три датчика - первый в начале, второй – в середине, и третий – в конце пути. Длина пути между фотобарьерами измеряется с помощью измерительной ленты. Расстояние от первого до второго устанавливается – 30 см, от второго до третьего – 50 см.

Датчики соединены параллельно и с помощью разъема присоединяются к микрокомпьютеру ArduinoUNO. Инфракрасный датчик препятствия определяет наличие препятствия по интенсивности отражённого света. Датчик не информирует о расстоянии до препятствия, он лишь срабатывает при его наличии и включает отсчет времени. Датчики фиксируют время, прошедшее от момента запуска микрокомпьютера до момента прохождения мимо них тела (в микросекундах). При прохождении тела мимо верхнего датчика секундомер автоматически включается, а при прохождении мимо нижнего датчика секундомер автоматически останавливается.

Новизна работы заключается в том, что в ходе экспериментов были получены коэффициенты трения скольжения для пар веществ не указанных в справочных данных.

0
Объявления
Начинается проектный практикум для студентов УрФУ

проектный практикум 2 курса

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум - 2018 (V Семихатовские чтения)О Форуме-2018 Новое

Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

Партнеры:

ИнФО УрФУ - Генеральный партнер в проведении проектной практики в июне-июле 2017 года

Роботология - Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования - общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club