Smykové tření Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/ICT10 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-2/ICT10 ŠkolaZákladní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektuCZ.1.07/1.4.00/ Název projektuMáme šanci číst, zkoumat a tvořit AnotaceŽáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci AutorMgr. Miluše Hamplová NázevSmykové tření Očekávaný výstupProcvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - oborVolitelné předměty - Informatika Klíčová slovaTření, smykové tření, Druh učebního materiáluPrezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupinaŽáci Stupeň a typ vzděláváníZákladní škola II. stupeň Typická věková skupina8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VMBřezen 2013

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: / / V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření. Verze 1.2

Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů Záznam měření

Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

Trocha teorie na úvod Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu. Smykové tření vzniká při posuvném pohybu tělesa, které je v kontaktu s podložkou. Třecí síla působí vždy proti směru pohybu a její velikost závisí na velikosti normálové síly (síly kolmé k podložce) F n a na součiniteli smykového tření f, který určuje jakost (drsnost) styčných ploch. FnFn F FtFt Působiště třecí síly by bylo správné znázornit také v těžišti tělesa. Vzniká však v místech dotyku tělesa a podložky. Někdy tření záměrně zvyšujeme, podrážky bot, pneumatiky, brzdové destičky. Jindy tření zmenšujeme, skluzavky, panty, lyže.

Senzor Siloměr se 2 rozsahy Siloměr se dvěma rozsahy měření Tento siloměr má dva rozsahy měření: První rozsah -10 N až 10 N: citlivost 0,01 N Druhý rozsah -50 N až 50 N: citlivost 0,05 N Siloměr pro použití v tahu i tlaku. Síly měří pomocí tenzometru. Změny elektrického proudu způsobeny silou působící na tenzometr jsou vyhodnoceny a udávány v jednotkách síly [ N ].

Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

Postup měření Velikost třecí síly závisí především na jakosti styčných ploch, tedy na součiniteli smykového tření f. V prvním pokusu budeme smýkat kvádr upevněný k siloměru po různém povrchu. Hladký povrch představuje deska stolu, mírně drsnější hrubé plátno a drsný povrch představuje pás brusného papíru střední zrnitosti. Sám kvádr má různé povrch, zvolíme takový povrch který bude vykazovat správné hodnoty pro měření, ani příliš velké ani malé. Nastavíme měření na dobu 5 sekund. Po tuto dobu jsme schopní vléci kvádr přibližně rovnoměrným pohybem. Pro měření to stačí a čím déle pohyb trvá tím je méně rovnoměrný. Siloměr nastavíme na rozsah 10 N. Ve druhém pokusu prokážeme, že velikost třecí síly závisí také na normálové síle F n (síla kolmá na podložku). Na kvádr postavíme přiměřenou zátěž. V našem případě závaží o hmotnosti 1 kg. Protože podložka je vodorovná, je síla normálová shodná (přibližně) se silou gravitační. Pokus opakujeme jinak za stejných podmínek, jako v prvním případě. Siloměr necháme nastavený na rozsah 10 N a dobu měření 5 sekund. Na grafech pozorujeme závislost třecí síly na síle normálové a na koeficientu smykového tření. Na počátku každého měření můžeme pozorovat zvěštnou hodnotu tažné síly (ta se při rovnoměrném pohybu rovná síle třecí), to je způsobeno překonáváním tření tělesa v klidu a setrvačností tělesa.

Hranol má strany opatřeny povrchy o různém koeficientu smykové tření. V kombinaci s podložkou o různé drsnosti a různou normálovou silou lze dosáhnou mnoha variant pro měření velikosti smykového tření.

Normálová síla F n =10 N

Hladká podložka Podložka s vyšší drsností Podložka s vysokou drsností (brusný papír). Podpěrka slouží jen při fotografování

Normálová síla F n =1 N

Normálová síla F n =10 N