Měření součinitele smykového tření pomocí nakloněné roviny
Použité vztahy, doplňující nákresy (kliknutím zobrazit/skrýt)

Obr. 1 Zakreslení situace.
Dále již upustíme od vektorového zápisu veličin. A tíhovou sílu FG rozložíme podle obrázku na složky F (ve směru nakoloněné roviny a Fn (kolmá k nakoloněné rovině).
Třecí síla Ft, která působí na těleso je úměrná normálové síle Fn, kterou těleso působí na nakloněnou rovinu. Podle 3. Newtonova zákona je tato síla stejně velká jako ta, kterou tlačí působí nakloněná rovina na kvádr. Třecí síla pak bude:
Pro určení smykového tření f je pak nutné najít takový sklon nakloněné roviny, při kterém se těleso bude po nakloněné rovině pohybovat rovnoměrným pohybem s udělenou počáteční rychlostí (a = 0). Tedy třecí síla Ft bude kompenzována stejně velkou silou F (ve směru nakloněné roviny), pouze opačného směru než je Ft.
Nebo také z obrázku (Obr. 1)
Kde α úhel naklonění nakloněné roviny, h vodorovný průmět délky nakloněné roviny, d výška zvednutí (naklonění) nakloněné roviny.
Pozn.:
Pokud se těleso po nakloněné rovině pohybuje s nenulovým zrychlením (platí: F > Ft), pak lze zrychlení spočítat:
Práce s výstupem z počítačového modelu během žákovského experimentu (kliknutím zobrazit/skrýt)
- Cíl modelu: Doplnění experimentu pro určení hodnoty součinitele smykového tření pomocí nakloněné roviny o grafické znázornění závislosti velikosti třecí síly na úhlu sklonu nakloněné roviny.
- Doporučeno pro: 8. ročník základní školy nebo adekvátní ročníky nižšího gymnázia
- Doporučená délka práce s modelem: 5–10 minut
Postup měření experimentu (kliknutím zobrazit/skrýt)
- Na nakloněnou rovinu položíme kvádr.
- Kvádr uvedeme do pohybu (mírně postrčíme), aby se začal po nakloněné rovině začal pohybovat rovnoměrným pohybem směrem dolů s udělenou počáteční rychlostí. Zrychlení pohybu je nulové (a = 0).
- Měníme sklon nakloněné roviny α, dokud se kvádr nepohybuje směrem dolů rovnoměrným pohybem (stále stejnou rychlostí). Úhel naklonění nakloněné roviny žáci měří úhloměrem nebo spočítají s využitím goniometrických funkcí.
- Změříme délku základny nakloněné roviny na stole d a výšku jejího nejvyššího bodu h.
Pozn.:
- Měření opakujeme s obměnami. Kvádr položíme na nakloněnou rovinu s jiným povrchem (brusný papír, sklo, textil, guma, umělá hmota, kov, ...).
- Provedeme další obměnu měření: navlhčíme nakloněnou rovinu a měření zopakujeme.
Fragment zdrojového kódu modelu (kliknutím zobrazit/skrýt)
function Ft ($f, $m, $g, $alfa) { $Ft = $f * $m * $g * cos(deg2rad($alfa)); return $Ft; }; function Fx ($f, $m, $g, $alfa) { $F = $m * $g * sin(deg2rad($alfa)); return $F; }; $alfa = 0; $dalfa = 0.01; do{ $Ft = Ft($f, $m, $g, $alfa); $F = Fx($f, $m, $g, $alfa); ImageSetPixel($obrazek, $alfa, $Ft, $barva1); ImageSetPixel($obrazek, $alfa, $F, $barva2); $alfa = $alfa + $dalfa; } while($alfa <= $max);