close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лего робот (трение)

код для вставкиСкачать
УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
БАЛАШОВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА
Районный конкурс физического творчества
«МОЯ ФИЗИКА»
Использование LEGO MINDSTORMS
Education EV3 для измерения
коэффициента трения скольжения
Выполнил:
ученик 7 «В» класса
Шеин Матвей
Научный руководитель:
Абальмасов В.В.
Балашов-2015
Введение
В природе и технике трение имеет большое значение. В повседневной жизни силы трения
играют как положительную, так и отрицательную роль, причем их проявления
разнообразны. На использовании статического трения основаны скрепление деталей при
помощи гвоздей, движение человека и автомобиля по земной поверхности. Можно
представить, какие возникли бы трудности при ходьбе, если бы не существовало сил
статического трения (например, при гололеде). Вообще говоря, если бы не было сил
трения, невозможно было бы удержать любой предмет в руке. Во многих случаях роль сил
трения наоборот отрицательна. В первую очередь это касается деталей разных машин и
механизмов, которые находятся в соприкосновении. В технике для уменьшения влияния
сил сухого трения между поверхностями вводят смазку (вязкую жидкость, создающую
тонкий слой между твердыми поверхностями). В наше время создаются вездеходы на
«воздушной подушке», которая удерживает вездеход на некотором расстоянии от земли и
резко уменьшает силу трения при его движении.
Цель работы
Разработка способа измерения коэффициента
трения скольжения на основе использования
LEGO MINDSTORMS Education EV3 и
выявления его зависимости от быстроты
изменения скорости движения тела.
Задачи исследования
1)Изучить научную литературу по темам:
«Коэффициент
трения
скольжения»
и
«Возможности LEGO MINDSTORMS Education
EV3»;
2)Разработать метод измерения коэффициента
трения скольжения;
3)Осуществить эксперимент;
4)Сделать соответствующие выводы.
О возможностях LEGO MINDSTORMS Education EV3
Модель по измерению
коэффициента трения скольжения
 
m 2 g  a (m 2  m1 )
m1 g
Подготовка к эксперименту
Программа для измерения
коэффициента трения скольжения
Результаты эксперимента
1 серия
№
m1, кг
m2, кг
l, м
t, с
а, м/с2
k
0,152
g,
м/c2
9,8
1
0,3913
2
аср,
м/с2
0,397
1,681
0,2810
0,3486
0,0015
0,3913
0,152
9,8
0,321
1,607
0,2486
0,3532
0,0031
3
0,3913
0,152
9,8
0,412
1,728
0,2760
0,3494
4
0,3913
0,152
9,8
0,338
1,631
0.2541
0,3524
0,0023
5
0,3913
0,152
9,8
0,185
1,124
0,2929
0,3470
0,0031
0,2705
k=0,3501±0,0021
kср
0,3501
Δk
0,0007
Δkср
εk, %
0,0021
0,60
Результаты эксперимента
2 серия
№
m1, кг
1
0,3913
2
m2, кг
l, м
t, с
а, м/с2
k
0,254
g,
м/c2
9,8
аср,
м/с2
0,109
0,334
1,9542
0,3203
0,0077
0,3913
0,254
9,8
0,357
0,611
1,9126
0,3273
0,0007
3
0,3913
0,254
9,8
0,281
0,539
1,9346
0,3236
4
0,3913
0,254
9,8
0,42
0,677
1,8327
0,3407
0,0127
5
0,3913
0,254
9,8
0,482
0,711
1,9069
0,3282
0.0002
1,9082
k=0,3280±0,0051
kср
0,3280
Δk
0,0044
Δkср
εk, %
0,0051 1,55
Результаты эксперимента
3 серия
№
m1, кг
m2, кг
l, м
t, с
а, м/с2
k
0,354
g,
м/c2
9,8
1
0,3913
2
аср,
м/с2
0,322
0,46
3,0435
0,3132
0,0081
0,3913
0,354
9,8
0,460
0,521
3,0652
0,3090
0,0039
3
0,3913
0,354
9,8
0,137
0,298
3,0854
0,3050
4
0,3913
0,354
9,8
0,055
0,188
3,1123
0,2998
0,0053
5
0,3913
0,354
9,8
0,103
0,257
3,1189
0,2985
0,0066
3,0851
k=0,3051±0,0048
kср
0,3051
Δk
0,0001
Δkср
εk, %
0,0048
1,57
Вывод
На основании проделанной работы проявляется
тенденция: чем быстрее увеличивается
относительная скорость движения тела (в нашем
случае робот, сделанный из прочного пластика),
тем меньше становится коэффициент трения
скольжения по дереву. Кроме этого, использование
датчиков LEGO MINDSTORMS Education EV3
позволяет определить коэффициент трения с
незначительной погрешностью измерений.
Заключение
Мы считаем, что цель исследования
достигнута. Задачи исследования выполнены.
Предложенный способ измерения
коэффициента трения скольжения отличается
от «традиционных» и позволяет исследовать
зависимости коэффициента от различных
параметров с высокой точностью. Причем,
можно определять коэффициент трения не
только пластика по дереву (как в нашем
случае), но и например по «металл-дерево»
Список использованной литературы
1. URL: http://robot.edu54.ru/constructors/50
Дата обращения: 12.10.2014
2. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/03/31639
Дата обращения: 16.01.2015
3. URL: http://umnik.rikt.ru/fizika/trenie/trenie.html
Дата обращения: 19.01.2015
Автор
abalmasov.v
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
74
Размер файла
1 536 Кб
Теги
лего, робота, трение
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа