静止摩擦係数の測定

対象等

小学生から高校生まで

目的

水平な摩擦のある平面で、物体の摩擦係数を求める

準備

机や板・ガラス板・ゴム板等、バネばかり

実験場所

水平な面があればどこでも
方法

 
 物体の重さ(質量)を台ばかり等であらかじめ測定してきます。生徒の測定させても良いと思います。机等の水平面に木片等を置きます。できれば大きめの方が良いと思います。

 この木片にバネばかりを引っかけ、徐々に水平方向に力を加えます。

 静止している限界(動き出す直前)の目盛りを読みます。また動き出した瞬間に摩擦が減ることを感触で確認させます。

 静止摩擦係数を求めさせます。また同じ木片を水平に動かしている状態の目盛りと、動き出す直前の目盛りを比較させ、静止摩擦力と動摩擦力の大きさの違いを観察させます。
  

注意点
 ・ 最大摩擦力は、じわじわ引くタイミングによって、結構数値が変わります
 ・ バネばかりは、初めに0点調整しておく必要があります
 
結果
 単に引っ張って計算するだけですが、釣り合い等の実験にも応用できます。
考察
応用等

 ・ 静止摩擦力は動摩擦力より大きいことを確認させる
 ・ 摩擦がなぜ起きるのかを考えさせる(追究するとかなり難しいみたいですが)
 ・ アイススケートやスキーの原理の説明(水が摩擦を減らす作用がある)
 ・ 物体(面の種類)によって摩擦力が変わることを確かめさせる
 
備考
最終的には斜面の釣り合いまで発展させられます
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