6 трение в природе и технике. Трение в жизни растений и животных

Цель моего исследования изучить роль силы трения в быту и технике.

Но трение может играть как положительную, так и отрицательную роль. Именно из-за него нагреваются и изнашиваются движущиеся части различных механизмов. В таких случаях его стараются уменьшить. Существует несколько способов уменьшения трения.

Один из них – это введение смазки между трущимися поверхностями. Смазка уменьшает соприкосновение тел, и трутся не тела, а слои жидкости. А трение в жидкости намного меньше, чем сухое трение.

Еще одним способом уменьшить трение является применение шариковых и роликовых подшипников. Попробую привести примеры силы трения в быту и технике

автомобиль может тормозить

на севере люди передвигаются на санках и лыжах - так быстрее, т.к. меньше сила трения

езда на велосипеде

любые смазанные детали работают лучше

в шарикоподшипниках возникает сила трения качения

колеса с шипами или даже с цепями

механизмы для передачи или преобразования движения с помощью трения, т.н.

Шины мотоциклов на крутых поворотах удерживают их при помощи протекторов. При гололеде трение уменьшается. Поэтому дороги посыпают песком.

Рельсы появились почти на сто лет раньше, чем паровоз! И только потом был изобретён паровоз. Изобретателей паровоза долго мучил вопрос: каким образом паровоз пойдёт по рельсам? Но что, если сила трения между колёсами и рельсами окажется малой? В этом случае колёса будут вращаться, проскальзывая по рельсам , как человек, пытающийся бежать по льду. Паровоз будет «буксовать» на месте и не только не потянет за собой вагоны, но, пожалуй, и сам себя не сдвинет.

Не доверяя трению, один из изобретателей сделал ведущие колёса паровоза зубчатыми и проложил рядом с главными рельсами специальные зубчатые рельсы для этих колёс. Ведущие колёса отталкивались от зубцов, а остальные катились по главным рельсам. Он мог делать всего 4 километра в час и при этом то и дело ломал зубцы.

Другой инженер построил совсем странный паровоз . У этого паровоза сзади была сложная система рычагов . Поршень паровой машины приводил в движение рычаги, и они заставляли переступать по земле прикреплённые к ним чугунные колодки. Такой паровоз, а лучше сказать – «пароход», в буквальном смысле ходил на чугунных ногах! Скорость его не превышала 5 километров в час.

У паровоза паровая машина вращает ведущие колёса. Она вызвала бы проскальзывание колёс по рельсам, если бы этому не препятствовала сила трения покоя, направленная вперёд. Эта-то сила, не давая колёсам скользить, и заставляет их катиться. Паровоз трогается с места.

Но, если к паровозу прицепить очень тяжелый состав, паровоз «забуксует» на месте. Чтобы паровоз мог везти состав, сила трения покоя его ведущих колёс должна быть больше общего трения качения по рельсам и трения скольжения в подшипниках для колёс всего состава.

Исаев Эмиль

Трение в природе. Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. . . . . . . .

Слайд 17 из презентации «Значение силы трения» . Размер архива с презентацией 962 КБ.

Физика 7 класс

краткое содержание других презентаций

«Отражение звуковых волн» - Виды эхо. Эхо является существенной помехой для аудиозаписи. Отражение звука в залах. Вогнутые, фокусирующие стены создают особенно неблагоприятные эффекты. В противном случае имеет место рассеяние звука или дифракция звука. . Эхо. Отражение плоских волн. Что же такое отражение звука? Практические применения. Звуковое эхо - отражённый звук. Частный случай О. з. - отражение от свободной поверхности.

««Масса тела» физика» - Воображение. Взаимодействие тел. Скорость. Научное мировоззрение. Социальное положение. Понятие массы. Перевод единиц измерения. Работа с измерительными приборами. Опыты. Способ деятельности. Метапредметный подход. Универсальные способы действий. Окружение ребёнка.

«Работа» - Мешок с картошкой перетащили на 2м. Понятие работы в механике. Влияет ли сила тяжести на движение шайбы. Если сила и направление движения совпадают, то А>0. Груз не сдвинулся с места, проделанный путь равен 0. Когда работа совершается. Шайба скользит по льду. Что такое «работа» в общепринятом смысле. Ведро с водой весит 100Н. Условия, при которых работа не равна нулю. В каком случае совершается механическая работа.

«Архимед и плавание тел» - Тест. Плавание. Сила тяжести больше архимедовой силы. Сила тяжести равна архимедовой силе. Плавание животных и судов. Ответьте на вопросы. Тип урока: комбинированный. Без сомнения, все наше знание начинается с опыта. Решение задач. Архимед. Сила тяжести меньше архимедовой силы. Плавание тел. Экспериментальная работа. Подводная лодка. Условие плавания тел.

«Определение трения» - Форма урока: - фронтальная беседа с использованием фрагментов из фильмов. Учитель: В чём заключаются причины трения? Ученик: Сила тяжести. Есть три вида трения: Скольжения, покоя, качения. В. Саятин. Сила упругости. Учитель: Что понимают под весом тела? С помощью чего вы заставили книгу двигаться? Ученик: Со стороны Земли. Таким образом руки не скользят по снаряду. О силе трения. При одинаковых нагрузках F тр. качения? F тр. скольжения.

««Рабочая программа по физике» 7 класс» - Личностные результаты. Знакомство учащихся с методом научного познания. Цели изучения физики в основной школе. Содержание рабочей программы. Природное явление. Частные предметные результаты. Решаемые проблемы. Понимание принципов действия машин. Информационное обеспечение обучения. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины. Формирование убеждения. Проект рабочей программы по физике.

«Приложение 2»

Приложение 2

Вариант 1

Сани скатываются с горы под действием силы …, а, скатившись, останавливаются за счет силы …

Трения … тяжести;

Упругости … трения;

Трения … упругости;

Тяжести … трения

Совпадает ли сила трения с направлением скорости движения тела?

Совпадает с направление скорости;

Направлена в сторону, противоположную скорости.

При равных нагрузках сила трения скольжения всегда … силе (силы) трения качения.

3. Трактор при вспашке земли, двигаясь равномерно, развил силу тяги 15 кН. Чему равна сила сопротивления почвы?

Вариант 2

Два биллиардных шара, столкнувшись, отталкиваются друг от друга за счет силы …, а затем останавливаются за счет силы…

Трения …тяжести;

Упругости … трения;

Трения … упругости;

Упругости … тяжести.

На рисунке изображены силы, действующие на движущийся брусок. Какая из указанных сил – сила трения?

Для равномерного движения бруска (см. рис.) необходимо, чтобы сила 1 была … силы (силе) 3.

3. Электровоз, двигаясь равномерно, тянет состав силой 150 кН. Чему равна сила сопротивления (трения)?

150 кН; 2. 30 кН; 3. 15кН; 4. 120 кН; 5. 300кН.

Просмотр содержимого документа
«Трение в природе и технике»

X межмуниципальный конкурс «Мой мультимедийный урок»

(2016-2017 учебный год)

Трение в природе и технике

7 класс

(Е.М. Гутник, А.В. Перышкин (Программы для общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия.7-11 кл./ сост. Е.Н. Тихонова М.: Дрофа, 2013.))

Дзюрич Елена Алексеевна

учитель физики муниципального

общеобразовательного учреждения «Средняя

общеобразовательная школа с. Агафоновка

Питерского района Саратовской области»

e .dzyurich @yandex .ru

Аннотация

Урок физики в 7 классе. Урок объяснения нового материала и комплексного применения знаний. Рассказывается о способах уменьшения и увеличения силы трения. Показывается роль силы трения в природе и технике. На данном уроке отрабатываются навыки решения качественных задач. Расширяется кругозор обучающихся по предмету. Предложенные задачи помогают школьникам лучше узнать и полюбить предмет, увидеть проявление физики в повседневной жизни.

Тема урока. Трение в природе и технике.

Цель:
- расширение и уточнение знания о природе силы трения и способах её изменения, выяснение важности силы трения в природе и технике, оптимизация психоэмоционального состояния школьников на уроке
Задачи:
Образовательные:
- показать значение силы трения в жизни человека, быту, технике;
- познакомить учащихся со способами изменения силы трения.
Развивающие:
- формировать умения применять знания в нестандартных ситуациях;
- создать условия для развития мышления; способностей учащихся к анализу;
- способствовать развитию воображения, образного и логического мышления, развивать умение анализировать факты, развивать наблюдательность, память;
- формировать умение систематизировать информацию, находить требуемую информацию в различных источниках, формировать умения и навыки работы с научно-популярной и дополнительной литературой.
Воспитательные:
- развивать мотивацию изучения физики, используя интересные сведения, умение видеть физику вокруг себя;
- активизировать деятельность учащихся, снизить уровень тревожности при умственном напряжении, способствовать сохранению психического, физического, духовного здоровья школьников;
- воспитывать у детей отношения к ПК, как к инструменту, предназначенному для работы, учить методу проектирования.

Тип урока. Урок изучения и обобщения материала

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация к уроку (Приложение 1), карточки-тесты по теме «Сила трения» (Приложение 2).

Ход урока.

	Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
	Организационный момент. Сообщение целей урока.	Учитель направляет обучающихся на совместное формирование целей урока.	Совместно с учителем формулируют цели урока.
	Самостоятельная работа.	Организует проведение тестового задания. Приложение 2	Записывают ответы на вопросы теста По окончании осуществляют взаимопроверку, затем проверяют правильность ответов по готовому шаблону.
	Объяснение нового материала	Объясняет новый материал	Участвуют в обсуждении вопросов
	Решение качественных задач.	Осуществляет подборку качественных задач.	Обсуждают и решают предложенные задачи.
	Подведение итогов урока.	Подводит итоги урока. Проводит рефлексию.	Отвечают на вопросы рефлексии.
		Объясняет домашнее задание.	Записывают необходимую информацию по выполнению домашнего задания.

Организационный момент. Формулирование целей урока.

Самостоятельная работа.

Объяснение нового материала

Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
Настраивает обучающихся на рабочий лад. Формулирует основополагающий вопрос: «Трение – полезно или вредно» (слайд 3)	Предлагают свои ответы на основополагающий вопрос
Первично вводит материал с учетом закономерностей познания при высокой активности учащихся.	Активные действия учащихся с изучаемым материалом.
Рассказывает о роли силы трения при ходьбе. (слайд 4) Рассматривается ходьба по скользкой поверхности. (слайд 5)	Приводят примеры. Обсуждают вредное и полезное проявление силы трения. Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно – уменьшить.
Подводит обучающихся к тому, чтобы они сами предлагали варианты уменьшения и увеличения силы трения	Предлагают свои ответы.
1. Какие ещё виды смазки, кроме жидкой, вы знаете? 2. Знаете ли вы такую жидкость, которая увеличивает трение? 3. (слайд 6) Советский учёный К.Вейнберг доказал, что при трении о лёд (например, полозьев) выделяемое тепло заставляет лед плавиться; при этом образуется тонкая водяная плёнка, которая играет роль смазки и делает лёд скользким. Так как трение о бугристый лёд больше, то и тепла выделится больше, значит, он и будет более скользким. 4. Для чего подковывают лошадей? (слайд 7) 5. (слайд 8) 6. (слайд 9) 7. (слайд 10)	Сухая, графитовая Гудрон Скольжение лучше на шероховатом льду. Для увеличения сцепления между ногами и поверхностью земли. Нагруженный автомобиль оказывает большее давление на дорогу, вследствие этого сцепление колёс с грунтом у него больше, чем у пустого. Вследствие большого трения можно обжечь руки и ноги. Скольжение уже заторможенного, не вращающегося колеса называется юзом. Попавшие под колеса свежие листья, будучи раздавленными, дают влагу, значительно уменьшающую трение. Начинается скольжение.
«Тихая вода подмывает берега» (слайд 11) Какой смысл заложен в этой пословице? С житейской точки зрения, по-видимому, ее смысл в том, что малое, но длительное воздействие приводит к значительному результату. С точки зрения физики можно дать такое объяснение. Между отдельными слоями воды, текущей в реке, действует трение, которое называется внутренним. В связи с этим скорость течения воды на разных участках поперечного сечения русла реки не одинакова. Самая большая в середине русла (на быстрине), самая маленькая у берегов. Но сила трения не только тормозит воду, но и действует на берег, вырывая частицы грунта и тем самым, подмывая берег.
Формулирует совместно с обучающимися выводы: Сила трения зависит от свойств соприкасающихся тел (от рода поверхностей); - сила трения зависит от силы давления и не зависит от площадей трущихся поверхностей .	Записывают в тетрадях выводы.

Решение качественных задач.

Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
Объясните с физической точки зрения некоторые пословицы. «Плуг от работы блестит.» (слайд 12) «Коси коса, пока роса; роса долой, и мы домой.» (слайд 13) «Корабли спускают, так салом подмазывают.» (слайд 14)	Поверхность плуга при работе испытывает большую силу трения о землю, в результате поверхность шлифуется, полируется, становится блестящей.. Уменьшение силы трения. Роса увеличивает массу стебля. Поэтому при ударе косой он в меньшей степени изгибается, и коса сразу срезает его. Роса создает смазку, и уменьшается сила трения, когда при обратном движении косы она скользит по траве. Роль смазки выполняет сало
Ответьте на вопросы: Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом? (слайд 15) Зачем зимой дорожки посыпают солью? (слайд 16) Почему уменьшается глубина рельефного рисунка на колесах тракторов, зерноуборочных комбайнов и другой сельскохозяйственной технике по мере ее эксплуатации? (слайд 17) Зачем легкоатлеты надевают спортивную обувь с шипами? (слайд 18)	При разрезании ниткой возникает меньшая сила трения, чем при разрезании ножом Чтобы увеличить силу трения Вследствие действия силы трения Для лучшего сцепления с поверхностью

Подведение итогов урока.

Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
Сегодня на уроке мы познакомились с примерами проявления силы трения в природе и технике. (слайд 19)
Какие понятия мы повторили?	Сила трения. Виды силы трения.
Что нового узнали на уроке?	Как уменьшать или увеличивать силу трения. Вредное и полезное проявления силы трения.
Чем запомнился вам урок?	Многие явления в произведениях можно объяснить с физической точки зрения.
	Оценивают работу на уроке.

Домашнее задание. (слайд 20)

Литература

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений-9-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2010. – 192 с.: ил.

2. Тихомирова С.А. Физика в загадках, пословицах, сказках, полэзии, прозе и анекдотах: пособие для учащихся и учителей /С.А. Тихомирова. – М.: Мнемозина, 2008. -152 с.: ил.

Просмотр содержимого презентации
«приложение 1»

МОУ «СОШ с. Агафоновка Питерского района Саратовской области»

Учитель физики: Дзюрич Елена Алексеевна

Ответы к тесту

№ варианта

1 задание

2 задание

3 задание

4 задание

Основополагающий вопрос:

Трение - полезно или вредно?

• Какие понятия мы повторили?
• Что нового узнали на уроке?
• Чем запомнился вам урок?
• Оцените свою работу на уроке.

• §32, подобрать 3,4 пословицы на тему «Сила трения»
• По желанию подготовить презентацию или буклет по теме «Трение в природе и технике».

• http://rud.exdat.com/pars_docs/tw_refs/578/577016/577016_html_347b626a.png
• http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=140373743-49-72&n=21
• http://im4-tub-ru.yandex.net/i?id=137823746-29-72&n=21
• http://bm.img.com.ua/img/prikol/images/large/5/1/172615_344014.jpg
• http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=510769990-30-72&n=21
• http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=251028368-50-72&n=21
• http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=226509706-35-72&n=21
• http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=144812129-13-72&n=21
• http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=274105974-05-72&n=21

• http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=711459-24-72&n=21
• http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=92987697-35-72&n=21
• http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=427068993-31-72&n=21
• http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=575017404-42-72&n=21
• http://www.price-list.kiev.ua/img/board_files/04_02_2011/e40259020851dfbb12386098cd44631a.jpg
• http://class-fizika.narod.ru/vid.htm

В природе и технике трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно - уменьшить. Рассмотрим некоторые примеры.

Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле. Действительно, при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Когда же трение между подошвой обуви и землей (или льдом) мало, например, в гололедицу, то отталкиваться от земли очень трудно, ноги при этом скользят. Чтобы ноги прохожих не скользили, тротуары посыпают песком. Это увеличивает силу трения между подошвой обуви и льдом.

Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук.

Сила трения останавливает автомобиль при торможении. Без трения покоя он не смог бы и начать движение. Колеса вращались бы, проскальзывали, а автомобиль продолжал бы стоять на месте. Чтобы увеличить трение, поверхность шин у автомобиля делают е ребристыми выступами (рис. 71). Зимой, когда дорога бывает особенно скользкая, на колеса автомобиля надевают специальные цепи.

У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют форму, удобную для навивания, и шероховатую поверхность для увеличения трения.

Подумайте и немного пофантазируйте: что бы произошло со всеми нами, если бы в природе вдруг исчезло трение?

Но мы уже говорили, что во многих случаях трение вредно и с ним приходится бороться. Например, во всех машинах из-за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части. Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими, между ними вводят смазку. Чтобы уменьшить трение вращающихся валов машин и станков, их опирают на подшипники. Деталь подшипника, непосредственно соприкасающуюся с валом, называют вкладышем. Вкладыши делают из твердых материалов - бронзы, чугуна или стали, - внутреннюю поверхность их покрывают особыми материалами, чаще всего баббитом 1 , и. смазывают. На рисунке 72 изображен подшипник, в котором вал 3 превращении скользит по поверхности вкладыша 2. Подшипники такого рода называют подшипниками скольжения.

Мы знаем, что сила трения качения при одинаковой нагрузке значительно меньше силы трения скольжения. На этом явлении основано применение шариковых и роликовых подшипников. В таких подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках или роликах.

Устройство простейших шарикового и роликового подшипников изображено на рисунке 73. Внутреннее кольцо подшипника, изготовленное из твердой стали, насажено на вал. Наружное же кольцо закреплено в корпусе машины. При вращении вала внутреннее кольцо катится на шариках или роликах, находящихся между кольцами.

Замена в машинах подшипников скольжения шариковыми или роликовыми подшипниками позволяет уменьшить силу трения в 20- 30 раз.

Шариковые и роликовые подшипники используют в разнообразных машинах: автомобилях, токарных станках, электрических двигателях, велосипедах и т. д. Без этих подшипников невозможно представить современную промышленность и транспорт.

1. Баббит - сплав свинца или олова с другими металлами.

Вопросы. 1. Какое значение имеет трение в жизни человека и животных? 2. Каково значение трения на транспорте? 3. Какие способы уменьшения трения вы знаете? 4. Для какой цели используют в машинах подшипники? 5. Как устроен подшипник скольжения? шариковый подшипник?

Трение - это сила, которая противостоит движению объекта. Чтобы остановить движущийся объект, сила должна действовать в направлении, противоположном направлению движения. Например, если толкнуть мяч, лежащий на полу, он будет двигаться. Сила толчка перемещает его на другое место. Постепенно мяч замедляется и перестает двигаться. Сила, которая противостоит движению объекта, называется трением. В природе и в технике существует огромное количество примеров применения этой силы.

Типы трения

Существуют различные типы трения:

• Лезвие конька, движущееся по льду, является примером скольжения. Когда фигурист двигается по катку, нижняя часть коньков касаются пола. Источником трения является контакт между поверхностью лезвия и льдом. Вес объекта и тип поверхности, по которой он перемещается, определяют величину скольжения (трения) между двумя объектами. Тяжелый предмет оказывает большее давление на поверхность, над которой он скользит, поэтому трение скольжения будет больше. Поскольку трение возникает из-за сил притяжения между поверхностями объектов, его количество зависит от материалов этих двух взаимодействующих объектов. Попробуйте кататься на коньках по гладкому озеру, и вам будет намного легче, чем кататься по грубой гравийной дороге!

• Трение покоя (сцепления) - сила, которая возникает между 2 контактирующими телами и препятствует появлению движения. Например, чтобы сдвинуть с места шкаф, забить гвоздь или завязать шнурки, нужно преодолеть силу сцепления. Подобных примеров трения в природе и технике существует масса.
• Когда вы катаетесь на велосипеде, контакт между колесом и дорогой является примером трения качения. Когда объект катится по поверхности, сила, необходимая для преодоления трения качения, намного меньше, чем требуется для преодоления скольжения.

Кинетическое трение

Когда вы толкнули книгу на столе и она переместилась на определенное расстояние, то она испытала трение, воздействующее на движущиеся объекты. Эта сила известна как сила кинетического трения. Она воздействует на одну поверхность другой, когда две поверхности натирают друг друга, потому что движутся одна или обе поверхности. Если вы положите дополнительные книги поверх первой книги, чтобы увеличить нормальную силу, сила кинетического трения будет увеличиваться.

Существует следующая формула: F трения = μF n. Сила кинетического трения равна произведению коэффициента кинетического трения и нормальной силы. Существует линейная зависимость между этими двумя силами. Коэффициент кинетического трения связывает силу трения с нормальной силой. Раз это сила, единицей для ее измерения является Ньютон.

Статическое трение

Представьте, что вы пытаетесь подтолкнуть диван по полу. Вы нажимаете на него с небольшой силой, но он не двигается. Статическая сила трения действует в ответ на усилие, с попыткой вызвать движение неподвижного объекта. Если на объект нет такой силы, сила статического трения равна нулю. Если есть сила, пытающаяся вызвать движение, то вторая будет увеличиваться до максимального значения до того, как она будет преодолена, и начнется движение.

Формула для этого вида: F трения = μsF n. Статическая сила трения меньше или равна произведению коэффициента статического трения μ (s) и нормальной силы F (n). В примере про диван максимальная сила статического трения уравновешивает силу человека, надавливающего на него, до момента, когда диван начнет двигаться.

Измерение коэффициентов трения

От чего зависит сила трения? В природе и технике материалы, из которых сделаны поверхности, играют определенную роль. Например, представьте, что вы пытаетесь играть в баскетбол, нося носки вместо спортивной обуви. Это может значительно ухудшить ваши шансы на победу. Обувь помогает обеспечить силу, необходимую для торможения и быстрого изменения направлений во время бега по поверхности. Между вашей обувью и баскетбольной площадкой трения больше, чем между вашими носками и полированным деревянным полом.

Различные коэффициенты показывают, как легко один объект может скользить по сравнению с другим. Точные их измерения достаточно чувствительны к условиям поверхностей и определяются экспериментально. Влажные поверхности ведут себя совершенно иначе, чем сухие поверхности.

Физика: сила трения природе и технике

Вы испытываете трение все время, и вы должны быть рады, что это возможно. Именно эта сила помогает сохранять неподвижные объекты на месте, а человеку не падать при ходьбе. В природе и технике примеры можно встретить на каждом шагу. Вы можете этого не осознавать, но вы уже хорошо знакомы с этой силой. Оно происходит в направлении, противоположном движению, и из-за этого это сила, которая влияет на движение объектов.

Когда вы передвигаете коробку по полу, трение работает против коробки в направлении, противоположном движению коробки. Когда вы идете вниз по горе, трение работает против вашего движения вниз. Когда вы нажимаете на тормоз в машине и двигаетесь еще какое-то время, трение работает против вашего направления скольжения, что помогает в конечном итоге полностью остановить скольжение.

Когда два объекта "втираются" друг в друга, устанавливаются силы притяжения между молекулами объектов, вызывая трение. В природе и технике оно может происходить между практически любыми фазами материи - твердыми веществами, жидкостями и газами. Трение происходит между двумя объектами, такими как коробка и пол, но также может происходить между рыбой и водой, в которой они плавают, и предметами, падающими в воздухе. Трение из-за воздуха имеет особое название: сопротивление воздуха.

Роль трения в природе, технике, жизни

Трение является неотъемлемой частью человеческого опыта. Нам нужна тяга, чтобы ходить, стоять, работать и ездить. В то же время нам нужна энергия, чтобы преодолеть сопротивление движению, поэтому слишком много трения требует избыточной энергии для выполнения работы, что приводит к неэффективности. В 21 веке человечество столкнулось с двойной проблемой нехватки энергии и глобального потепления от сжигания ископаемого топлива. Таким образом, способность контролировать трение стала сегодня главным приоритетом в современном мире.Тем не менее у многих понимание фундаментальной природы трения все еще отсутствует.

Трение в природе и технике (физика) всегда было предметом любопытства. Интенсивное изучение происхождения этой силы началось в 16 веке, после новаторской работы Леонардо да Винчи. Однако прогресс в понимании его природы был медленным, что затруднялось отсутствием инструмента для точного измерения. Гениальные эксперименты, выполненные ученым Кулоном и другими, дали важную информацию, чтобы заложить основу для понимания. Начиная с конца 1800-х и начала 1900-х годов появились паровые двигатели, локомотивы, а затем самолеты. Также освоение космоса требует четкого понимания трения и способности контролировать его.

Значительный прогресс в том, как применять и контролировать трение в природе технике, в быту, был сделан путем проб и ошибок. В начале 21 века появилось новое измерение нано-масштабного трения в связи с использованием нано-технологий. Человеческое понимание атомного и молекулярного трения быстро расширяется. Сегодня энергоэффективность и производство возобновляемых источников энергии требуют непосредственного внимания, в то время как наука стремится к сокращению выбросов углерода. Способность контролировать трение становится важным шагом в поиске устойчивых технологий. Именно оно является показателем энергоэффективности. Если получится уменьшить ненужные потери энергии и увеличить текущую эффективность использования энергии, это даст время для разработки альтернативных источников энергии.

Примеры трения в жизни

Трение - это сила, которая носит резистивный характер. Она препятствует движению другого объекта, применяя некоторую силу. Но откуда генерируются эта сила? Во-первых, стоит начать рассматривать ее с молекулярного уровня. Трение, которое мы наблюдаем в повседневной жизни, может быть вызвано шероховатостью поверхности. Это то, что ученые считали долгое время основной причиной его появления.

Самыми простыми примерами трения в природе и технике являются следующие:

• При ходьбе сила трения, которая воздействует на подошву, дает нам возможность двигаться вперед.
• Прислоненная к стене лестница не падает на пол.
• Люди завязывают шнурки на кроссовках.
• Без силы трения машины не смогли бы ездить не только в гору, но и по ровной дороге.
• В природе оно помогает животным лазать по деревьям.

Подобных пунктов существует множество, есть также случаи, где эта сила, наоборот, может помешать. Например, для уменьшения трения у рыб выделяется специальная смазка, благодаря которой, а также обтекаемой форме тела они могут спокойно передвигаться в воде.

← Вернуться