^^Forza di attrito
statico e dinamico di una tavoletta, al cambiare delle facce. Relazione.
Questa e' una relazione, se serve
approfondire
S(copo):
Misurare la forza di attrito statico e dinamico di ogni faccia.
Materiali: 1) Tavoletta di legno da tirare. 2) Banco su cui tirare. 3)
Elastici per agganciare tavoletta con dinamometro.
Strumenti: dinamometri di diversa portata
Come procedere per misurare la forza di attrito?
Individuare lo strumento-sistema opportuno per misurarla. Il primo pensiero
e' il dinamometro. Occorre che la forza da
misurare e quella del dinamometro si facciano equilibrio, in tal modo hanno la
stessa intensita'.
Per realizzare tale situazione:
- la superfice di contatto deve essere orizzontale, altrimenti su un piano
inclinato anche il peso del corpo partecipa alla messa in moto. Il banco su
cui trasciniamo lo e'.
- la forza del dinamometro deve essere tangente alla superfice di contatto.
Occorre tenere il dinamometro parallelo alla superfice di contatto.
- allineare le 2 forze. Quando il corpo e' fermo, e' automatico. Quando il
corpo e' in moto:
- trainarlo facendolo traslare, cioe' non ruotare.
- trainarlo a velocita' costante.
In quali condizioni misurare la forza di attrito: superfici a contatto
pulite e secche.
Il fenomeno dell'attrito e' complesso:
- Il bagnato diminuisce la forza di attrito tra il veicolo e asfalto.
- il bagnato aumenta la forza di attrito tra pettine e capelli
cioe' si possono avere effetti opposti a seconda dei casi.
Il caso scelto e' il piu' semplice.
Accorgimento sperimentale
- Pulire da polvere, briciole, granelli, ...
- Attenti a non fiatare sulle superfici, l'umidita'
dell'alito varia l'attrito.
- Maneggiando tavoletta e banco, non sporcare le superfici, non ungere con
sudore o grasso cutaneo.
Quali facce cambiare
La tavoletta, schematizzata come parallelepipedo, ha 6 facce; opposte e
uguali a 2 a 2.
Scegliamo 3 facce diverse.
Procedimento
- Tiri di prova per prendere confidenza.
- Scegliere il dinamometro opportuno. Per avere la maggiore precisione,
quello con la minore portata che permetta la misura.
- Scelgo una faccia e aggancio il dinamometro.
- Tiro gradualmente, leggendo ad alta voce il valore della forza, per non
rimanere sorpreso dallo scatto della partenza.
- Quando la tavoletta e' in moto, la tengo in moto a velocita' costante
quanto basta per leggere il valore della forza traente di mantenimento della
velocita' costante.
- Ripeto (dal punto 3a5) 3 volte per avere un'idea della
variabilita'-ripetibilita' dei dati.
- Ripeto (dal punto 3a6) per ognuna delle 3 facce.
Grafico della forza di attrito rispetto all'area della faccia. (Foglio di calcolo .ods)
Conclu:
- La forza di attrito dinamica e' minore della forza di attrito statica.
E' la conclusione in pieno accordo col sapere accreditato. D < S.
Poi ci sono fatti particolari del nostro esp, dovuti ai materiali e
condizioni; non sono leggi generali:
- Il rapporto D/S varia da 0,73 a 0,87.
- La forza di attrito ha una variabilita' fino al 20% circa
- La forza di attrito sembra circa indipendente dall'area della superficie di
contatto per le 2 aree piccole, e aumentare per l'area grande.
Per capire meglio la variabilita' occorrerebbe sperimentare di piu'.