Určete součinitel smykového tření pro různé povrchy
- pomocí dataloggeru určete součinitel smykového tření (kinematického)
Poznámky k postupu:
Pro seznámení s dataloggerem použijte příručku k dataloggeru. Pro zpracování dat a grafů použijte program Logger Pro, který si můžete nainstalovat (pokud jste studenty Gymnázia Ostrava - Hrabůvka) pomocí instalačního souboru.
Nastavení dataloggeru:
Na siloměr pro měření tlakové síly (CH1) zavěsíme dřevěný kvádr s háčkem a siloměr vynulujeme. Současně pro něj zvolíme obrácené hodnoty (tlakoměr by jinak zaznamenával záporné hodnoty). Siloměr pro měření třecí síly (CH2) vynulujeme ve vodorovné poloze. Pro nastavení režimu můžeme použít přednastavené hodnoty, nebo zvolíme frekvenci 10 měření za sekundu po dobu 5 až 10 sekund. Můžeme také povolit triggerování - zahájení sběru dat, když siloměr (CH1) přesáhne hodnotu tíhy + 0.1 N. Při měření dbáme, aby sběr dat byl zahájen až po uvedení do vzájemného pohybu mezi deskou a dřevěnou kostkou. Můžeme táhnout desku s měřeným povrchem pod kostkou, nebo můžeme táhnout kostku po desce. Během měření zlehka zvyšujeme tlakovou sílu. Přitom dbáme, abychom na siloměr (CH1) tlačili pouze shora, ne ze stran. Sérii dat uložíme a zopakujeme pro další kombinaci povrchů. Nakonec uložíme data do souboru. (Na disk dataloggeru a na vnější paměť (USB Flash disk nebo mikro SD kartu).
Orientační kontrolu grafu proveďte na dataloggeru následovně: Nevhodné hodnoty (ty, při kterých se kostka zastavila, nevhodné hodnoty na začátku, nebo na konci měření ...) můžete vyřadit vyškrtnnutím v nabídce Graf.
V nabídce Graf proveďte nastavení grafu. Na osu X místo proměnné Čas zvolte hodnotu Síla (je v nabídce uvedena dvakrát, musíte vyzkoušet, která odpovídá tlakové síle (CH1)), pro osu Y zvolte zaškrtávacím políčkem Síla (CH2) - třecí sílu. Na grafu by se měla objevit závislost třecí síly na tlakové síle jako přibližně přímá úměrnost. V nabídce Analýza zvolte Fitovat křivku Síla a Vyberte typ rovnice Přímá úměrnost. Datalogger vám dopočte rovnici přímky, kde koeficient A má hodnotu součinitele smykového tření a na grafu se objeví proložená přímka.
Do vlastního protokolu upravte graf pomocí programu Logger Pro (analogicky jako ve výše popsané orientační kontrole) a nakopírujte do protokolu. Data je rovněž možné nakopírovat do tabulky tabulkového procesoru a graf včetně proložení přímky pak zpracovat v tabulkovém procesoru. (Tento postup je poněkud nestandardní a vyžaduje uživatelskou šikovnost při kopírování dat ze souboru dataloggeru.)
Na závěr porovnejte součinitel smykového tření mezi dvěma dřevěnými plochami určený pomocí dataloggeru s tabulkovou hodnotou. Zhodnoťte, zda součinitel smykového tření závisí na tlakové síle, jak závisí na rychlosti pohybu.
OBRÁZKY
Nastavení režimu - nulování
Nastavení režimu - automatické spouštění
Uspořádání při měření
Graf naměřených hodnot (časová závislost dvou sil)
Ukládání na disk
Pojmenování
Uložení na vnější paměť pomocí USB
Kontrolní prohlížení naměřených hodnot
Nastavení grafu
Nastavení grafu - místo časové závislosti zvolíme na osu x Sílu (tlakovou), na osu y Sílu (CH2 - třecí)
Graf závislosti třecí síly na tlakové síle
Proložení křivky přímé úměrnosti
Výběr rovnice
Výsledná křivka a uložení dat (do série měření, která pak uložíme jako jeden soubor)
