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Composants expérimentaux
Planche en bois longue, tissu en coton long, dynamomètre, poids, bloc en bois à double trou.
Processus expérimental
(1) Comme illustré dans la Figure A, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois horizontalement et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
(2) Comme illustré dans la Figure B, placez un poids sur le bloc en bois, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois horizontalement et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
(3) Comme illustré dans la Figure C, étendez un long tissu en coton sur la longue planche en bois, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
Phénomènes expérimentaux
À partir des valeurs des dynamomètres à ressort des expériences (1) et (2), on peut déduire que lorsque la rugosité de la surface de contact est la même, plus la pression est élevée, plus la friction est grande. À partir des valeurs des dynamomètres à ressort des expériences (1) et (3), on peut déduire que lorsque la pression est la même, plus la surface de contact est rugueuse, plus la friction est grande.
Conclusion expérimentale
Cette expérience a utilisé deux méthodes de recherche scientifique, à savoir la méthode de la variable contrôlée et la méthode de conversion. La friction étudiée ici est la friction de glissement. En réalité, il existe trois types de friction : la friction statique, la friction de glissement et la friction de roulement. Parmi ceux-ci, nous pouvons connaître la magnitude de la friction statique grâce à une expérience d'équilibre des forces. Par exemple, si nous tirons une table avec une force mais qu'elle ne bouge pas, c'est parce qu'elle est soumise à la friction statique entre la table et le sol. Cette friction statique forme une paire de forces équilibrées avec notre force de traction sur la table. La force résultante est de 0. Par conséquent, sous l'action de forces équilibrées, son état de mouvement ne changera pas. Cela signifie que si elle était initialement immobile et reste immobile après l'application de la force de traction. Si notre force de traction sur la table est de 1N et qu'elle ne bouge toujours pas, cela signifie qu'elle est soumise à une friction statique de 1N. Si nous augmentons notre force de traction à 2N et qu'elle ne bouge toujours pas, cela signifie que sa friction statique a augmenté à 2N. Lorsque nous augmentons notre force de traction à 10N et la déplaçons simplement, cela signifie que sa friction statique maximale est légèrement inférieure à 10N et sa friction de glissement est de 10N.
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Planche en bois longue, tissu en coton long, dynamomètre, poids, bloc en bois à double trou.
Processus expérimental
(1) Comme illustré dans la Figure A, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois horizontalement et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
(2) Comme illustré dans la Figure B, placez un poids sur le bloc en bois, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois horizontalement et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
(3) Comme illustré dans la Figure C, étendez un long tissu en coton sur la longue planche en bois, utilisez un dynamomètre à ressort pour tirer le bloc en bois et obtenir un mouvement linéaire uniforme, puis observez la valeur du dynamomètre à ressort.
Phénomènes expérimentaux
À partir des valeurs des dynamomètres à ressort des expériences (1) et (2), on peut déduire que lorsque la rugosité de la surface de contact est la même, plus la pression est élevée, plus la friction est grande. À partir des valeurs des dynamomètres à ressort des expériences (1) et (3), on peut déduire que lorsque la pression est la même, plus la surface de contact est rugueuse, plus la friction est grande.
Conclusion expérimentale
Cette expérience a utilisé deux méthodes de recherche scientifique, à savoir la méthode de la variable contrôlée et la méthode de conversion. La friction étudiée ici est la friction de glissement. En réalité, il existe trois types de friction : la friction statique, la friction de glissement et la friction de roulement. Parmi ceux-ci, nous pouvons connaître la magnitude de la friction statique grâce à une expérience d'équilibre des forces. Par exemple, si nous tirons une table avec une force mais qu'elle ne bouge pas, c'est parce qu'elle est soumise à la friction statique entre la table et le sol. Cette friction statique forme une paire de forces équilibrées avec notre force de traction sur la table. La force résultante est de 0. Par conséquent, sous l'action de forces équilibrées, son état de mouvement ne changera pas. Cela signifie que si elle était initialement immobile et reste immobile après l'application de la force de traction. Si notre force de traction sur la table est de 1N et qu'elle ne bouge toujours pas, cela signifie qu'elle est soumise à une friction statique de 1N. Si nous augmentons notre force de traction à 2N et qu'elle ne bouge toujours pas, cela signifie que sa friction statique a augmenté à 2N. Lorsque nous augmentons notre force de traction à 10N et la déplaçons simplement, cela signifie que sa friction statique maximale est légèrement inférieure à 10N et sa friction de glissement est de 10N.
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Kits d'expériences scientifiques - Expérience de physique visant à étudier les facteurs influençant l'amplitude de la friction de glissement
