Πρόλογος

Διφορούμενη ερώτηση

Αρνητικά παραδείγματα

Θετικά σημεία

συμπεράσματα

Τι έχουμε κάτω από τα πόδια μας;

Η ουσία της έννοιας

Αιτίες

Στατική τριβή

Επιστημονικό υπόβαθρο

Τριβή ολίσθησης

Δύναμη τριβής κύλισης

Η βλάβη και τα οφέλη της τριβής

Δεν πάει - απλά πηγαίνει,

Γιατί είναι παγωμένο

Αλλά πέφτει υπέροχα!

Γιατί δεν είναι κανείς ευχαριστημένος;

Η δύναμη της τριβής εμφανίζεται κυριολεκτικά σε κάθε βήμα. Αλλά ξέρει ο κόσμος γιατί χρειάζεται; Ποιες είναι οι βλάβες και τα οφέλη της τριβής; Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.

Πρόλογος

Αρκετές δυνάμεις δρουν σε γήινα αντικείμενα, τα οποία συνδέονται στενά μεταξύ τους και επηρεάζουν τις ζωτικές λειτουργίες των σωμάτων. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η δύναμη της βαρύτητας, η ελαστικότητα (εσωτερική αντίσταση των σωμάτων ως απάντηση στη μετατόπιση των μορίων τους) και η αντίδραση υποστήριξης. Υπάρχει όμως και ένα πολύ σημαντικό φυσικό μέγεθος που ονομάζεται δύναμη τριβής. Σε αντίθεση με τη βαρύτητα και την ελαστικότητα, δεν εξαρτάται από τη θέση των σωμάτων. Κατά τη μελέτη του, ισχύουν άλλοι νόμοι: ο συντελεστής τριβής ολίσθησης και η δύναμη αντίδρασης στήριξης. Για παράδειγμα, εάν πρέπει να μετακινήσετε ένα βαρύ ντουλάπι, τότε από το πρώτο λεπτό θα γίνει σαφές ότι αυτό δεν είναι εύκολο να γίνει. Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες παρεμβολές κατά την εκτέλεση αυτής της εργασίας. Τι εμποδίζει τις προσπάθειες που καταβάλλονται στο υπουργικό συμβούλιο; Και αυτό που το εμποδίζει δεν είναι τίποτα άλλο από τη δύναμη της τριβής, η αρχή της οποίας μελετάται στο σχολείο. Το μάθημα της φυσικής της 7ης τάξης μιλάει αναλυτικά για αυτό το φαινόμενο.

Τι έχουμε κάτω από τα πόδια μας;

Οι άνθρωποι το συναντούν πολύ συχνά. Το όφελος της τριβής είναι ότι δεν θα μπορούσαμε να κάνουμε ένα βήμα χωρίς αυτό το φυσικό μέγεθος. Είναι αυτό που συγκρατεί τα παπούτσια μας στην επιφάνεια όπου πατάμε. Ο καθένας μας έχει περπατήσει σε πολύ ολισθηρές επιφάνειες, όπως ο πάγος, και ξέρει από πρώτο χέρι ότι είναι πολύ δύσκολο. Γιατί συμβαίνει αυτό; Πριν μιλήσουμε για τη βλάβη και το όφελος της τριβής, ας ορίσουμε τι είναι.

Η ουσία της έννοιας

Η δύναμη τριβής είναι η αλληλεπίδραση δύο σωμάτων που συμβαίνει στο σημείο επαφής τους και εμποδίζει την κίνησή τους μεταξύ τους. Υπάρχουν διάφοροι τύποι τριβής - ηρεμίας, ολίσθησης και κύλισης.

Αιτίες

Ο πρώτος λόγος είναι η συνεχής τραχύτητα των επιφανειών. Αυτός ο δείκτης είναι που επηρεάζει το είδος της δύναμης τριβής που θα συμβεί. Εάν μιλάμε για λείες επιφάνειες, για παράδειγμα, στέγη με μέταλλο ή παγωμένες περιοχές, τότε η τραχύτητα τους είναι σχεδόν αόρατη, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει - υπάρχει σε μικροσκοπικό επίπεδο. Σε αυτή την περίπτωση, θα ενεργήσει η δύναμη τριβής ολίσθησης. Αλλά αν μιλάμε για ένα ντουλάπι που στέκεται σε ένα χαλί, τότε η τραχύτητα των δύο αντικειμένων θα εμποδίσει σημαντικά την αμοιβαία κίνηση. Ο δεύτερος λόγος είναι η ηλεκτρομαγνητική μοριακή απώθηση, η οποία συμβαίνει στο σημείο επαφής των αντικειμένων.

Στατική τριβή

Τι συμβαίνει όταν προσπαθούμε να μετακινήσουμε ένα ντουλάπι, αλλά δεν μπορούμε να το μετακινήσουμε ούτε μια ίντσα. Τι συγκρατεί ένα αντικείμενο σε ένα μέρος; Αυτή είναι η στατική δύναμη τριβής. Το γεγονός είναι ότι οι ασκούμενες προσπάθειες αντισταθμίζονται από τη δύναμη της ξηρής τριβής που εμφανίζεται μεταξύ του ντουλαπιού και του δαπέδου.

Βλάβες και οφέλη της στατικής δύναμης τριβής

Είναι η δύναμη της στατικής τριβής που εμποδίζει τα κορδόνια στα παπούτσια μας να ξετυλιχτούν μόνα τους, εμποδίζοντας το καρφί που μόλις σφυρηλατήσαμε στον τοίχο να πέσει και κρατώντας το ντουλάπι στη θέση του. Χωρίς αυτό, δεν θα ήταν αδύνατο ούτε άνθρωποι, ούτε ζώα, ούτε αυτοκίνητα να κινηθούν στην επιφάνεια της γης. Υπάρχει επίσης ζημιά λόγω τριβής. Συμβαίνει σε μια αρκετά παγκόσμια κλίμακα, για παράδειγμα, η δύναμη της στατικής τριβής μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση του δέρματος των πλοίων.

Επιστημονικό υπόβαθρο

Για να μετακινήσετε το ντουλάπι, είναι απαραίτητο να ασκήσετε σε αυτό μια δύναμη που υπερβαίνει την τριβή. Δηλαδή, όσο οι δυνάμεις που ασκούνται είναι μικρότερες από τη δύναμη τριβής, τα έπιπλα θα παραμένουν στη θέση τους. Εκτός από αυτούς τους παράγοντες, υπάρχει επίσης μια δύναμη αντίδρασης υποστήριξης, η οποία κατευθύνεται κάθετα στο επίπεδο. Εξαρτάται από το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο το δάπεδο (εδώ εμπλέκεται και ελαστική δύναμη). Υπάρχει επίσης ένας συντελεστής τριβής ανάλογα με το από τι αποτελούνται οι δύο επιφάνειες που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Επομένως, η δύναμη τριβής που επενεργεί στο ερμάριο είναι ίση με τον συντελεστή τριβής, ο οποίος πολλαπλασιάζεται με τη δύναμη αντίδρασης του στηρίγματος (επιφάνεια).

Τριβή ολίσθησης

Έτσι, για να ξεπεράσουμε την τριβή, ζητήσαμε από κάποιον να μας βοηθήσει να μετακινήσουμε το ντουλάπι. Τι βρήκαμε; Ότι αφού εφαρμόσαμε δύναμη που ξεπερνούσε τη δύναμη της στατικής τριβής, το ντουλάπι όχι μόνο μετακινήθηκε, αλλά και συνέχισε να κινείται προς την απαιτούμενη κατεύθυνση για αρκετή ώρα, φυσικά με τη βοήθειά μας. Και η προσπάθεια που καταβλήθηκε ήταν περίπου η ίδια σε όλο το ταξίδι. Σε αυτή την περίπτωση, μας εμποδίζει η δύναμη τριβής ολίσθησης, που κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ασκούμενη δύναμη. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αντίστασή του είναι πολύ μικρότερη από αυτή της στατικής δύναμης τριβής. Για τη μείωση αυτού του δείκτη, χρησιμοποιούνται διάφορα λιπαντικά εάν είναι απαραίτητο.

Δύναμη τριβής κύλισης

Αν θυμηθούμε ότι κάποια μέρα θα πρέπει να μετακινήσουμε το ντουλάπι πίσω, θα αποφασίσουμε να το εξοπλίσουμε με ρόδες. Σε αυτή την περίπτωση, η προκύπτουσα αλληλεπίδραση θα ονομάζεται τριβή κύλισης, καθώς το αντικείμενο δεν θα ολισθαίνει πλέον, αλλά θα κυλά κατά μήκος της επιφάνειας. Οι κυλιόμενοι τροχοί θα πιέσουν ελαφρώς στο χαλί, σχηματίζοντας ένα χτύπημα που θα πρέπει να ξεπεράσουμε. Αυτό καθορίζει τη δύναμη τριβής κύλισης. Φυσικά, αν κυλήσουμε το ντουλάπι όχι στο χαλί, αλλά, για παράδειγμα, στο παρκέ, τότε θα είναι ακόμα πιο εύκολο να το μετακινήσουμε, λόγω του γεγονότος ότι η επιφάνεια του παρκέ είναι πιο σκληρή από την επιφάνεια του χαλιού . Για τον ίδιο λόγο, οι ποδηλάτες βρίσκουν πολύ πιο εύκολο να οδηγήσουν σε αυτοκινητόδρομο παρά σε παραλία με ψιλή άμμο.

Διφορούμενη ερώτηση

Ποιες είναι οι βλάβες και τα οφέλη οποιουδήποτε τύπου δύναμης τριβής; Φυσικά, τα παραδείγματα που δίνονται είναι κάπως υπερβολικά - στη ζωή όλα είναι λίγο πιο περίπλοκα. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι η δύναμη της τριβής έχει εμφανή μειονεκτήματα που δημιουργούν μια σειρά από δυσκολίες στη ζωή, είναι σαφές ότι χωρίς αυτήν θα υπήρχαν πολλά περισσότερα προβλήματα. Επομένως, αυτή η τιμή έχει τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματά της.

Αρνητικά παραδείγματα

Ανάμεσα στα παραδείγματα της βλάβης αυτής της δύναμης, ένα από τα πρώτα σημεία είναι το πρόβλημα της μετακίνησης βαρέων φορτίων, η γρήγορη φθορά των αγαπημένων πραγμάτων, καθώς και η αδυναμία δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης, καθώς λόγω τριβής, οποιαδήποτε κίνηση νωρίτερα ή μεταγενέστερες στάσεις, απαιτώντας παρέμβαση τρίτων.

Θετικά σημεία

Παραδείγματα χρησιμότητας αυτής της δύναμης περιλαμβάνουν το γεγονός ότι μπορούμε να περπατάμε άνετα στο έδαφος χωρίς να γλιστράμε σε κάθε βήμα, τα ρούχα μας εφαρμόζουν με ασφάλεια και δεν γίνονται αμέσως άχρηστα επειδή οι κλωστές του υφάσματος συγκρατούνται μεταξύ τους λόγω τριβής. Επιπλέον, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την αρχή αυτής της δύναμης για να ραντίσουν σε ολισθηρούς δρόμους, γι' αυτό και αποφεύγονται πολλά ατυχήματα και τραυματισμοί.

συμπεράσματα

Η ανθρωπότητα έχει μάθει να αλληλεπιδρά με μια δεδομένη φυσική ποσότητα, αυξάνοντας και μειώνοντάς την ανάλογα με τους στόχους της. Το άμεσο καθήκον μας είναι να προσπαθήσουμε να το χρησιμοποιήσουμε όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά.

Δεν πάει - απλά πηγαίνει,

Γιατί είναι παγωμένο

Αλλά πέφτει υπέροχα!

Γιατί δεν είναι κανείς ευχαριστημένος;

Τόσο αφελής παιδική ομοιοκαταληξία με την πρώτη ματιά - αλλά πόσα περιέχει αν το δεις από φυσική άποψη! Άλλωστε, ακριβώς σε αυτό εμπεριέχεται το σύστημα των αντιφατικών στάσεων απέναντι στην περιβόητη δύναμη της τριβής. Αυτή η συνεχής μάχη, όπου δύο έννοιες ανταγωνίζονται μεταξύ τους - το κακό και το όφελος της τριβής, δεν θα έχει ποτέ νικητή. Άλλωστε, αυτό που είναι βολικό και ωφέλιμο για έναν άνθρωπο είναι συχνά το αντίθετο για έναν άλλο - κακό, όπως σε αυτό το ποίημα.

Θυμάστε την ιστορία του Νικολάι Νόσοφ για την τσουλήθρα πάγου που έχτισαν οι τύποι στην αυλή; Και όταν έφυγαν όλοι για φαγητό, βγήκε αυτός που δεν συμμετείχε στην κατασκευή. Προσπάθησε να σκαρφαλώσει σε αυτό, αλλά τραυμάτισε μόνο τον εαυτό του, αλλά δεν μπορούσε να σκαρφαλώσει. Και το παιδί μάντεψε να ρίξει άμμο στον πάγο - έγινε πολύ βολικό να σκαρφαλώσει στην κορυφή, ακόμη και στον πάγο! Έτσι, χρησιμοποιώντας άμμο για να αυξήσετε τη δύναμη τριβής μεταξύ ολισθηρός πάγοςκαι μόνο, το αγόρι συνειδητοποίησε ότι τα οφέλη της τριβής καθιστούν δυνατό να ξεπεραστούν τα εμπόδια.

Αλλά μετά το μεσημεριανό γεύμα, τα παιδιά βγήκαν με παγάκια για να έχουν μια έκρηξη στη τσουλήθρα τους. Αλλά αυτό δεν ισχύει: τα έλκηθρα δεν τρέχουν στην άμμο! Για αυτούς, αυτή η κατάσταση γύρισε αντίστροφα, δείχνοντας το κακό της τριβής.

Βλέπουμε παρόμοιες περιπτώσεις τον χειμώνα, όταν τα αγόρια ανοίγουν μονοπάτια από πάγο και τρέχουν κατά μήκος τους, καλύπτοντας την απόσταση σε λίγα λεπτά! Και πίσω τους, ηλικιωμένοι τσαλακώνονται, γλιστρούν σε πλαγιές που έχουν σκονιστεί από το χιόνι και πέφτουν σπάζοντας τα χέρια και τα πόδια τους. Ακολουθούν και πάλι σαφή παραδείγματα όπου στην ίδια περίπτωση συνυπάρχουν τόσο το κακό όσο και το όφελος της δύναμης τριβής.

Είναι για να μειώσουν την τριβή που οι σκιέρ λιπαίνουν τα σκι τους με ειδικές αλοιφές για να αυξήσουν την ταχύτητα όταν κινούνται. Τα παγοδρόμια που χρησιμοποιούνται από πατινάζ ταχύτητας ή καλλιτεχνικού πατινάζ ποτίζονται και καθαρίζονται περιοδικά, επίσης για τη μείωση της τριβής. Αντίθετα, οι πεζόδρομοι πασπαλίζονται με άμμο ή στάχτη για να μην πέσει κανείς πάνω τους. Ορισμένοι εφευρέτες και καινοτόμοι σκέφτηκαν ακόμη και την ιδέα να κολλήσουν κομμάτια γυαλόχαρτου στις σόλες των χειμερινών μπότες και μπότες μόνο για να αυξήσουν τη δύναμη τριβής.

Το ίδιο συμβαίνει και με τους τροχούς του αυτοκινήτου. Δεν είναι μυστικό ότι με την έναρξη του χειμώνα, οι οδηγοί «πεταλώνουν» τα σιδερένια άλογά τους σε ειδικά « χειμερινά λάστιχα" Διαφορετικά χωρίς χρήσιμη δύναμηη τριβή αυξάνεται αποστάσεις φρεναρίσματος, το αυτοκίνητο γλιστράει όταν στρίβει, γλιστράει και συχνά ο οδηγός έχει κακό έλεγχο. Και ο καθένας ξέρει από μόνος του πώς τελειώνουν τα ατυχήματα.

Όλοι μιλάμε για χειμώνα, για πάγο και για πτώση. Υπάρχουν άλλες στιγμές στην καθημερινή ζωή όπου μπορείτε να δείτε καθαρά πώς το κακό και το όφελος της τριβής ανταγωνίζονται μεταξύ τους; Φυσικά και έχουν! Αυτοί είναι παντού. Ακόμα και στο δωμάτιό μας μαζί σας.

Εδώ, για παράδειγμα, είναι μια τεράστια και βαριά ντουλάπα. Στέκεται ριζωμένος στο σημείο και δεν κουνιέται. Και αν η δύναμη τριβής εξαφανιστεί ξαφνικά, τι θα μπορούσε να συμβεί τότε; Και αυτό το τεράστιο πράγμα θα κυκλοφορούσε στο δωμάτιο με την παραμικρή ώθηση! Και μένει να δούμε αν θα είχαμε καταφέρει να το αποφύγουμε εγκαίρως. Καλή δύναμη τριβής, χρήσιμη!

Αλλά η μητέρα μου αποφάσισε να αναδιατάξει τα έπιπλα. Και πρέπει να μεταφέρετε αυτήν την περιβόητη ντουλάπα σε έναν άλλο τοίχο. Ένα - δύο, το πήραν! Τρία - τέσσερα, σφίξτε! Μόνο που όλα αποδεικνύονται άχρηστα: όσο πιο βαρύ είναι το αντικείμενο, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη τριβής που το κρατά. Φρικτή, απαίσια δύναμη!

Και πάλι ανταγωνίζονται μεταξύ τους - το κακό και το όφελος της τριβής. Δεν χρειάζεται κανένας διαγωνισμός! Απλά πρέπει να γνωρίζετε καλά τους φυσικούς νόμους και να είστε σε θέση να αντλήσετε πρακτικά οφέλη από αυτή τη γνώση. Δεν χρειάζεται μέσα αυτή τη στιγμήδύναμη τριβής; Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να μειωθεί: κάντε τις επιφάνειες επαφής πιο λείες και πιο ολισθηρές. Για να γίνει αυτό, κάποιοι συμβουλεύουν να απλώσετε σαπούνι ή λάδι στο πάτωμα, ενώ άλλοι τοποθετούν ένα βρεγμένο πανί κάτω από τα πόδια ενός βαριού αντικειμένου. Και τώρα - ένα - δύο - και έγινε! Μετακίνησαν αυτόν τον κολοσσό αρκετά εύκολα από τη θέση του.

Η δύναμη της τριβής μας συνοδεύει συνεχώς σε όλη μας τη ζωή, όπως και η δύναμη της βαρύτητας. Σε κάποια σημεία μας δημιουργεί ταλαιπωρία και σε άλλα δεν μπορούμε χωρίς αυτό. Αλλά όπως και να έχει, υπάρχει και καθήκον μας είναι να μάθουμε να χρησιμοποιούμε φυσικούς νόμους, ώστε η ζωή μας να γίνει πιο βολική και άνετη.

Αρχική » Οφέλη και βλάβες » Οφέλη και βλάβες του πίνακα δυνάμεων τριβής

Βλάβη και όφελος της δύναμης τριβής: τριβή ολίσθησης, στατικής και κύλισης

Η δύναμη της τριβής εμφανίζεται κυριολεκτικά σε κάθε βήμα. Αλλά ξέρει ο κόσμος γιατί χρειάζεται; Ποιες είναι οι βλάβες και τα οφέλη της τριβής; Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.

Πρόλογος

Αρκετές δυνάμεις δρουν σε γήινα αντικείμενα, τα οποία συνδέονται στενά μεταξύ τους και επηρεάζουν τις ζωτικές λειτουργίες των σωμάτων. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η δύναμη της βαρύτητας, η ελαστικότητα (εσωτερική αντίσταση των σωμάτων ως απάντηση στη μετατόπιση των μορίων τους) και η αντίδραση υποστήριξης. Υπάρχει όμως και ένα πολύ σημαντικό φυσικό μέγεθος που ονομάζεται δύναμη τριβής. Σε αντίθεση με τη βαρύτητα και την ελαστικότητα, δεν εξαρτάται από τη θέση των σωμάτων. Κατά τη μελέτη του, ισχύουν άλλοι νόμοι: ο συντελεστής τριβής ολίσθησης και η δύναμη αντίδρασης στήριξης. Για παράδειγμα, εάν πρέπει να μετακινήσετε ένα βαρύ ντουλάπι, τότε από το πρώτο λεπτό θα γίνει σαφές ότι αυτό δεν είναι εύκολο να γίνει. Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες παρεμβολές κατά την εκτέλεση αυτής της εργασίας. Τι εμποδίζει τις προσπάθειες που καταβάλλονται στο υπουργικό συμβούλιο; Και αυτό που το εμποδίζει δεν είναι τίποτα άλλο από τη δύναμη της τριβής, η αρχή της οποίας μελετάται στο σχολείο. Το μάθημα της φυσικής της 7ης τάξης μιλάει αναλυτικά για αυτό το φαινόμενο.

Τι έχουμε κάτω από τα πόδια μας;

Οι άνθρωποι το συναντούν πολύ συχνά. Το όφελος της τριβής είναι ότι δεν θα μπορούσαμε να κάνουμε ένα βήμα χωρίς αυτό το φυσικό μέγεθος. Είναι αυτό που συγκρατεί τα παπούτσια μας στην επιφάνεια όπου πατάμε. Ο καθένας μας έχει περπατήσει σε πολύ ολισθηρές επιφάνειες, όπως ο πάγος, και ξέρει από πρώτο χέρι ότι είναι πολύ δύσκολο. Γιατί συμβαίνει αυτό; Πριν μιλήσουμε για τη βλάβη και το όφελος της τριβής, ας ορίσουμε τι είναι.

Η ουσία της έννοιας

Η δύναμη τριβής είναι η αλληλεπίδραση δύο σωμάτων που συμβαίνει στο σημείο επαφής τους και εμποδίζει την κίνησή τους μεταξύ τους. Υπάρχουν διάφοροι τύποι τριβής - ηρεμίας, ολίσθησης και κύλισης.

Αιτίες

Ο πρώτος λόγος είναι η συνεχής τραχύτητα των επιφανειών. Αυτός ο δείκτης είναι που επηρεάζει το είδος της δύναμης τριβής που θα συμβεί. Εάν μιλάμε για λείες επιφάνειες, για παράδειγμα, στέγη με μέταλλο ή παγωμένες περιοχές, τότε η τραχύτητα τους είναι σχεδόν αόρατη, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει - υπάρχει σε μικροσκοπικό επίπεδο. Σε αυτή την περίπτωση, θα ενεργήσει η δύναμη τριβής ολίσθησης. Αλλά αν μιλάμε για ένα ντουλάπι που στέκεται σε ένα χαλί, τότε η τραχύτητα των δύο αντικειμένων θα εμποδίσει σημαντικά την αμοιβαία κίνηση. Ο δεύτερος λόγος είναι η ηλεκτρομαγνητική μοριακή απώθηση, η οποία συμβαίνει στο σημείο επαφής των αντικειμένων.

Στατική τριβή

Τι συμβαίνει όταν προσπαθούμε να μετακινήσουμε ένα ντουλάπι, αλλά δεν μπορούμε να το μετακινήσουμε ούτε μια ίντσα. Τι συγκρατεί ένα αντικείμενο σε ένα μέρος; Αυτή είναι η στατική δύναμη τριβής. Το γεγονός είναι ότι οι ασκούμενες προσπάθειες αντισταθμίζονται από τη δύναμη της ξηρής τριβής που εμφανίζεται μεταξύ του ντουλαπιού και του δαπέδου.

Βλάβες και οφέλη της στατικής δύναμης τριβής

Είναι η δύναμη της στατικής τριβής που εμποδίζει τα κορδόνια στα παπούτσια μας να ξετυλιχτούν μόνα τους, εμποδίζοντας το καρφί που μόλις σφυρηλατήσαμε στον τοίχο να πέσει και κρατώντας το ντουλάπι στη θέση του. Χωρίς αυτό, δεν θα ήταν αδύνατο ούτε άνθρωποι, ούτε ζώα, ούτε αυτοκίνητα να κινηθούν στην επιφάνεια της γης. Υπάρχει επίσης ζημιά λόγω τριβής. Συμβαίνει σε μια αρκετά παγκόσμια κλίμακα, για παράδειγμα, η δύναμη της στατικής τριβής μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση του δέρματος των πλοίων.

Επιστημονικό υπόβαθρο

Για να μετακινήσετε το ντουλάπι, είναι απαραίτητο να ασκήσετε σε αυτό μια δύναμη που υπερβαίνει την τριβή. Δηλαδή, όσο οι δυνάμεις που ασκούνται είναι μικρότερες από τη δύναμη τριβής, τα έπιπλα θα παραμένουν στη θέση τους. Εκτός από αυτούς τους παράγοντες, υπάρχει επίσης μια δύναμη αντίδρασης υποστήριξης, η οποία κατευθύνεται κάθετα στο επίπεδο. Εξαρτάται από το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο το δάπεδο (εδώ εμπλέκεται και ελαστική δύναμη). Υπάρχει επίσης ένας συντελεστής τριβής ανάλογα με το από τι αποτελούνται οι δύο επιφάνειες που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Επομένως, η δύναμη τριβής που επενεργεί στο ερμάριο είναι ίση με τον συντελεστή τριβής, ο οποίος πολλαπλασιάζεται με τη δύναμη αντίδρασης του στηρίγματος (επιφάνεια).

Τριβή ολίσθησης

Έτσι, για να ξεπεράσουμε την τριβή, ζητήσαμε από κάποιον να μας βοηθήσει να μετακινήσουμε το ντουλάπι. Τι βρήκαμε; Ότι αφού εφαρμόσαμε δύναμη που ξεπερνούσε τη δύναμη της στατικής τριβής, το ντουλάπι όχι μόνο μετακινήθηκε, αλλά και συνέχισε να κινείται προς την απαιτούμενη κατεύθυνση για αρκετή ώρα, φυσικά με τη βοήθειά μας. Και η προσπάθεια που καταβλήθηκε ήταν περίπου η ίδια σε όλο το ταξίδι. Σε αυτή την περίπτωση, μας εμποδίζει η δύναμη τριβής ολίσθησης, που κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ασκούμενη δύναμη. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αντίστασή του είναι πολύ μικρότερη από αυτή της στατικής δύναμης τριβής. Για τη μείωση αυτού του δείκτη, χρησιμοποιούνται διάφορα λιπαντικά εάν είναι απαραίτητο.

Δύναμη τριβής κύλισης

Αν θυμηθούμε ότι κάποια μέρα θα πρέπει να μετακινήσουμε το ντουλάπι πίσω, θα αποφασίσουμε να το εξοπλίσουμε με ρόδες. Σε αυτή την περίπτωση, η προκύπτουσα αλληλεπίδραση θα ονομάζεται τριβή κύλισης, καθώς το αντικείμενο δεν θα ολισθαίνει πλέον, αλλά θα κυλά κατά μήκος της επιφάνειας. Οι κυλιόμενοι τροχοί θα πιέσουν ελαφρώς στο χαλί, σχηματίζοντας ένα χτύπημα που θα πρέπει να ξεπεράσουμε. Αυτό καθορίζει τη δύναμη τριβής κύλισης. Φυσικά, αν κυλήσουμε το ντουλάπι όχι στο χαλί, αλλά, για παράδειγμα, στο παρκέ, τότε θα είναι ακόμα πιο εύκολο να το μετακινήσουμε, λόγω του γεγονότος ότι η επιφάνεια του παρκέ είναι πιο σκληρή από την επιφάνεια του χαλιού . Για τον ίδιο λόγο, οι ποδηλάτες βρίσκουν πολύ πιο εύκολο να οδηγήσουν σε αυτοκινητόδρομο παρά σε παραλία με ψιλή άμμο.

Διφορούμενη ερώτηση

Ποιες είναι οι βλάβες και τα οφέλη οποιουδήποτε τύπου δύναμης τριβής; Φυσικά, τα παραδείγματα που δίνονται είναι κάπως υπερβολικά - στη ζωή όλα είναι λίγο πιο περίπλοκα. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι η δύναμη της τριβής έχει εμφανή μειονεκτήματα που δημιουργούν μια σειρά από δυσκολίες στη ζωή, είναι σαφές ότι χωρίς αυτήν θα υπήρχαν πολλά περισσότερα προβλήματα. Επομένως, αυτή η τιμή έχει τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματά της.

Αρνητικά παραδείγματα

Ανάμεσα στα παραδείγματα της βλάβης αυτής της δύναμης, ένα από τα πρώτα σημεία είναι το πρόβλημα της μετακίνησης βαρέων φορτίων, η γρήγορη φθορά των αγαπημένων πραγμάτων, καθώς και η αδυναμία δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης, καθώς λόγω τριβής, οποιαδήποτε κίνηση νωρίτερα ή μεταγενέστερες στάσεις, απαιτώντας παρέμβαση τρίτων.

Θετικά σημεία

Παραδείγματα χρησιμότητας αυτής της δύναμης περιλαμβάνουν το γεγονός ότι μπορούμε να περπατάμε άνετα στο έδαφος χωρίς να γλιστράμε σε κάθε βήμα, τα ρούχα μας εφαρμόζουν με ασφάλεια και δεν γίνονται αμέσως άχρηστα επειδή οι κλωστές του υφάσματος συγκρατούνται μεταξύ τους λόγω τριβής. Επιπλέον, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την αρχή αυτής της δύναμης για να ραντίσουν σε ολισθηρούς δρόμους, γι' αυτό και αποφεύγονται πολλά ατυχήματα και τραυματισμοί.

συμπεράσματα

Η ανθρωπότητα έχει μάθει να αλληλεπιδρά με μια δεδομένη φυσική ποσότητα, αυξάνοντας και μειώνοντάς την ανάλογα με τους στόχους της. Το άμεσο καθήκον μας είναι να προσπαθήσουμε να το χρησιμοποιήσουμε όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά.

Η βλάβη και τα οφέλη της τριβής

Δεν πάει - απλά πηγαίνει,

Γιατί είναι παγωμένο

Αλλά πέφτει υπέροχα!

Γιατί δεν είναι κανείς ευχαριστημένος;

Τόσο αφελής παιδική ομοιοκαταληξία με την πρώτη ματιά - αλλά πόσα περιέχει αν το δεις από φυσική άποψη! Άλλωστε, ακριβώς σε αυτό εμπεριέχεται το σύστημα των αντιφατικών στάσεων απέναντι στην περιβόητη δύναμη της τριβής. Αυτή η συνεχής μάχη, όπου δύο έννοιες ανταγωνίζονται μεταξύ τους - το κακό και το όφελος της τριβής, δεν θα έχει ποτέ νικητή. Άλλωστε, αυτό που είναι βολικό και ωφέλιμο για έναν άνθρωπο είναι συχνά το αντίθετο για έναν άλλο - κακό, όπως σε αυτό το ποίημα.

Θυμάστε την ιστορία του Νικολάι Νόσοφ για την τσουλήθρα πάγου που έχτισαν οι τύποι στην αυλή; Και όταν έφυγαν όλοι για φαγητό, βγήκε αυτός που δεν συμμετείχε στην κατασκευή. Προσπάθησε να σκαρφαλώσει σε αυτό, αλλά τραυμάτισε μόνο τον εαυτό του, αλλά δεν μπορούσε να σκαρφαλώσει. Και το παιδί μάντεψε να ρίξει άμμο στον πάγο - έγινε πολύ βολικό να σκαρφαλώσει στην κορυφή, ακόμη και στον πάγο! Έτσι, έχοντας αυξήσει τη δύναμη τριβής μεταξύ του ολισθηρού πάγου και της σόλας με τη βοήθεια της άμμου, το αγόρι συνειδητοποίησε ότι τα οφέλη της τριβής καθιστούν δυνατό να ξεπεραστούν τα εμπόδια.

Αλλά μετά το μεσημεριανό γεύμα, τα παιδιά βγήκαν με παγάκια για να έχουν μια έκρηξη στη τσουλήθρα τους. Αλλά αυτό δεν ισχύει: τα έλκηθρα δεν τρέχουν στην άμμο! Για αυτούς, αυτή η κατάσταση γύρισε αντίστροφα, δείχνοντας το κακό της τριβής.

Βλέπουμε παρόμοιες περιπτώσεις τον χειμώνα, όταν τα αγόρια ανοίγουν μονοπάτια από πάγο και τρέχουν κατά μήκος τους, καλύπτοντας την απόσταση σε λίγα λεπτά! Και πίσω τους, ηλικιωμένοι τσαλακώνονται, γλιστρούν σε πλαγιές που έχουν σκονιστεί από το χιόνι και πέφτουν σπάζοντας τα χέρια και τα πόδια τους. Ακολουθούν και πάλι σαφή παραδείγματα όπου στην ίδια περίπτωση συνυπάρχουν τόσο το κακό όσο και το όφελος της δύναμης τριβής.

Είναι για να μειώσουν την τριβή που οι σκιέρ λιπαίνουν τα σκι τους με ειδικές αλοιφές για να αυξήσουν την ταχύτητα όταν κινούνται. Τα παγοδρόμια που χρησιμοποιούνται από πατινάζ ταχύτητας ή καλλιτεχνικού πατινάζ ποτίζονται και καθαρίζονται περιοδικά, επίσης για τη μείωση της τριβής. Αντίθετα, οι πεζόδρομοι πασπαλίζονται με άμμο ή στάχτη για να μην πέσει κανείς πάνω τους. Ορισμένοι εφευρέτες και καινοτόμοι σκέφτηκαν ακόμη και την ιδέα να κολλήσουν κομμάτια γυαλόχαρτου στις σόλες των χειμερινών μπότες και μπότες μόνο για να αυξήσουν τη δύναμη τριβής.

Το ίδιο συμβαίνει και με τους τροχούς του αυτοκινήτου. Δεν είναι μυστικό ότι με την έναρξη του χειμώνα, οι οδηγοί «πεταλώνουν» τα σιδερένια άλογά τους σε ειδικά «χειμερινά ελαστικά». Διαφορετικά, χωρίς χρήσιμη δύναμη τριβής, η απόσταση πέδησης αυξάνεται, το αυτοκίνητο ολισθαίνει όταν στρίβει, γλιστράει και συχνά ο οδηγός έχει κακό έλεγχο. Και ο καθένας ξέρει από μόνος του πώς τελειώνουν τα ατυχήματα.

Όλοι μιλάμε για χειμώνα, για πάγο και για πτώση. Υπάρχουν άλλες στιγμές στην καθημερινή ζωή όπου μπορείτε να δείτε καθαρά πώς το κακό και το όφελος της τριβής ανταγωνίζονται μεταξύ τους; Φυσικά και έχουν! Αυτοί είναι παντού. Ακόμα και στο δωμάτιό μας μαζί σας.

Εδώ, για παράδειγμα, είναι μια τεράστια και βαριά ντουλάπα. Στέκεται ριζωμένος στο σημείο και δεν κουνιέται. Και αν η δύναμη τριβής εξαφανιστεί ξαφνικά, τι θα μπορούσε να συμβεί τότε; Και αυτό το τεράστιο πράγμα θα κυκλοφορούσε στο δωμάτιο με την παραμικρή ώθηση! Και μένει να δούμε αν θα είχαμε καταφέρει να το αποφύγουμε εγκαίρως. Καλή δύναμη τριβής, χρήσιμη!

Αλλά η μητέρα μου αποφάσισε να αναδιατάξει τα έπιπλα. Και πρέπει να μεταφέρετε αυτήν την περιβόητη ντουλάπα σε έναν άλλο τοίχο. Ένα - δύο, το πήραν! Τρία - τέσσερα, σφίξτε! Μόνο που όλα αποδεικνύονται άχρηστα: όσο πιο βαρύ είναι το αντικείμενο, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη τριβής που το κρατά. Φρικτή, απαίσια δύναμη!

Και πάλι ανταγωνίζονται μεταξύ τους - το κακό και το όφελος της τριβής. Δεν χρειάζεται κανένας διαγωνισμός! Απλά πρέπει να γνωρίζετε καλά τους φυσικούς νόμους και να είστε σε θέση να αντλήσετε πρακτικά οφέλη από αυτή τη γνώση. Δεν χρειάζεστε δύναμη τριβής αυτή τη στιγμή; Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να μειωθεί: κάντε τις επιφάνειες επαφής πιο λείες και πιο ολισθηρές. Για να γίνει αυτό, κάποιοι συμβουλεύουν να απλώσετε σαπούνι ή λάδι στο πάτωμα, ενώ άλλοι τοποθετούν ένα βρεγμένο πανί κάτω από τα πόδια ενός βαριού αντικειμένου. Και τώρα - ένα - δύο - και έγινε! Μετακίνησαν αυτόν τον κολοσσό αρκετά εύκολα από τη θέση του.

Η δύναμη της τριβής μας συνοδεύει συνεχώς σε όλη μας τη ζωή, όπως και η δύναμη της βαρύτητας. Σε κάποια σημεία μας δημιουργεί ταλαιπωρία και σε άλλα δεν μπορούμε χωρίς αυτό. Αλλά όπως και να έχει, υπάρχει και καθήκον μας είναι να μάθουμε να χρησιμοποιούμε φυσικούς νόμους, ώστε η ζωή μας να γίνει πιο βολική και άνετη.

Ποια είναι τα οφέλη και οι βλάβες της τριβής;

Alexandr Mogilen

Για παράδειγμα, στην ύφανση, η τριβή παίζει επίσης σημαντικό ρόλο: εμποδίζει το ίσιωμα των νημάτων και το ύφασμα από το να διαλυθεί σε μεμονωμένες κλωστές. Ως αποτέλεσμα της δράσης του ενός του άλλου, τα νήματα του στημονιού και του υφαδιού λυγίζουν, παίρνοντας ένα κυματοειδές σχήμα στο ύφασμα.
Υπάρχουν πολλά παραδείγματα.
Τι είναι το αρνητικό... Για παράδειγμα, μια μηχανή αέναης κίνησης δεν μπορεί να δημιουργηθεί λόγω τριβής, καθώς συμβαίνει φθορά.
Για τα θωρηκτά με την ταχύτητά τους, η μεγαλύτερη ζημιά προκαλείται όχι από την αντίσταση της φόρμας, αλλά από την συνηθισμένη δύναμη τριβής του νερού στο κύτος. Και πρακτικά τίποτα δεν μπορεί να γίνει με αυτό. Ακόμη και το καλύτερο χρώμα - το λεγόμενο "αυτογυαλιστικό", αν και το μειώνει, απέχει πολύ από το να είναι αρκετό για να μειώσει τη δύναμη τριβής πολλές φορές.
Γενικά, υπάρχουν πολλά παραδείγματα θετικών και αρνητικών.

Ντένις Σίβτσεφ

Εβδομη ταξη. Ο ρόλος της δύναμης τριβής είναι πολύ μεγάλος. Για παράδειγμα, χάρη στη δύναμη της τριβής που μπορούμε να περπατήσουμε (δηλαδή, αλληλεπιδρούμε με τη Γη και σπρώχνουμε από αυτήν), ένα αυτοκίνητο μπορεί να επιβραδύνει λόγω της τριβής των τροχών στην άσφαλτο. Αλλά η δύναμη της τριβής είναι και χρήσιμη και επιβλαβής. Αν υπάρχει πάγος έξω, μπορεί να πέσουμε και να τραυματιστούμε (αφού η τριβή είναι μικρή). Και υπολογίζεται με τον τύπο: F = umg, όπου u είναι ο συντελεστής τριβής.

Κυλιόμενη Τίγρη

Το πλεονέκτημα της τριβής είναι η πρόσφυση των τροχών στην άσφαλτο, για παράδειγμα. IMHO, το κύριο κακό είναι η αδυναμία δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης λόγω τριβής, η οποία έχει ήδη υποδειχθεί, αλλά όχι τόσο λόγω φθοράς, αλλά επειδή δεν διατηρείται η πλήρης μηχανική ενέργεια...
Και ο τύπος που γράφτηκε παραπάνω F=umg, όπου το u (γενικά το "mu" είναι λατινικό γράμμα) είναι ο συντελεστής τριβής, είναι μια ειδική περίπτωση της δύναμης τριβής ολίσθησης, όταν η κανονική συνιστώσα της δύναμης αντίδρασης στήριξης N είναι ίση με η δύναμη της βαρύτητας, δηλαδή όταν το σώμα βρίσκεται (κινείται) σε οριζόντια επιφάνεια, οπότε ο τύπος για τη δύναμη τριβής ολίσθησης είναι: F=uN

vika 123

βλάβη ή καλύτερα μειονεκτήματα αυτού του φαινομένου:
για παράδειγμα, η δύναμη τριβής οδηγεί σε φθορά εξαρτημάτων αυτοκινήτου: ρουλεμάν, ελαστικά κ.λπ.
εξαιτίας αυτού, ορισμένες ανθρώπινες ενέργειες γίνονται επώδυνες, για παράδειγμα, εάν τα δάχτυλά σας τρίβονται στη λαβή ενός φτυαριού κατά τη διάρκεια κάποιου είδους εργασίας, τότε οι κάλοι θα εμφανιστούν ως προστατευτική αντίδραση του σώματος

Μου ζητήθηκε να γράψω για το κακό και τα οφέλη της τριβής στη φυσική, χρειάζομαι ένα σωρό παραδείγματα!!! λοιπόν ποιο είναι το κακό και το όφελος;;;;/

Πάβελ Μ

Δεν χρειάζεται να ψάξετε μακριά για παραδείγματα. Απλά κοιτάξτε γύρω σας. Τι βλέπεις; Βλέπεις την ντουλάπα; Αποδεικνύεται ότι στέκεται στον τοίχο χάρη στη δύναμη τριβής που τον κρατά από τα πόδια του. Γενικά, όλα τα προκατασκευασμένα έπιπλα συγκρατούνται μεταξύ τους μόνο με τριβή. Αυτό είναι ένα απλό παράδειγμα. Τα αυτοκίνητα κινούνται κατά μήκος του δρόμου και στρίβουν σε διασταυρώσεις και λόγω πρόσφυσης με το δρόμο, και αυτό εξασφαλίζεται από τη δύναμη της τριβής. Πάγος, χυλός χιονιού - κακή πρόσφυση- Εδώ είναι ένα ατύχημα για σένα.
Από την άλλη πλευρά, η τριβή διαχέει την ενέργεια, τη μετατρέπει σε θερμότητα και προάγει τη μηχανική φθορά των υλικών. Σε πολλές περιπτώσεις, η τριβή είναι ο εχθρός και προσπαθούν να απαλλαγούν από αυτήν εισάγοντας λιπαντικά και άλλες τεχνικές. Για παράδειγμα, στο ίδιο αυτοκίνητο, ο κινητήρας περιέχει λάδι ακριβώς για τη μείωση της τριβής. Και τα ρουλεμάν έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν την τριβή ολίσθησης σε τριβή κύλισης (η οποία είναι μικρότερη).

Η τριβή επιβραδύνει την κίνηση. Μια τεράστια ποσότητα πολύτιμου καυσίμου καταναλώνεται για να ξεπεραστεί η τριβή όλων των τύπων. Η τριβή προκαλεί φθορά σε επιφάνειες τριβής: φθείρονται οι σόλες, τα ελαστικά αυτοκινήτου και τα εξαρτήματα μηχανών.
Ο νικητής του βραβείου Νόμπελ, ο Ελβετός φυσικός Charles Guillaume είπε: «Ας φανταστούμε ότι η τριβή μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς, τότε κανένα σώμα, είτε είναι στο μέγεθος ενός λίθου είτε μικρό σαν κόκκος άμμου, δεν θα στηρίζεται ποτέ το ένα πάνω στο άλλο, όλα θα σύρετε και κυλήστε μέχρι να μην είναι στο ίδιο επίπεδο. Χωρίς τριβή, η Γη θα ήταν ανώμαλη, σαν υγρό. ”

Βλάβη και όφελος των δυνάμεων τριβής

Alien Mind

Η ζημιά που προκαλείται από την τριβή είναι τεράστια - για παράδειγμα, σημαντικό μέρος της ενέργειας σε διάφορους μηχανισμούς δαπανάται για την υπέρβαση της δύναμης τριβής. Ως εκ τούτου, προσπαθούν να το μειώσουν με τη βοήθεια λιπαντικών, ρουλεμάν και τα παρόμοια. Οι άνθρωποι άρχισαν να προσπαθούν να μειώσουν τη δύναμη της τριβής στην εποχή των πρωτόγονων οχημάτων (καρότσια) χρησιμοποιώντας πίσσα, φυτικά και ζωικά λίπη ως λιπαντικό. Αργότερα, αναπτύχθηκαν διάφοροι τύποι ρουλεμάν (πάρα πολλά από αυτά) που μειώνουν τη δύναμη τριβής σε αποδεκτές τιμές.
Τα οφέλη της τριβής είναι επίσης τεράστια - χάρη στη δύναμη της στατικής τριβής μπορεί ένα άτομο να προχωρήσει μπροστά. Ως εκ τούτου, μερικές φορές προσπαθούν να αυξήσουν τη δύναμη τριβής - για παράδειγμα, κάνουν τις σόλες των παπουτσιών με ραβδώσεις, εφαρμόζουν άμμο στον πάγο, τα πέλματα των αυτοκινήτων γίνονται επίσης ραβδωτά, ακόμη και με αιχμές. Γενικά διαστρέφουν όπως θέλουν.

Ένα δοκίμιο με θέμα τα οφέλη και τις βλάβες της τριβής. ευχαριστώ εκ των προτέρων))

Ιρίνα Σοροκίνα

ολισθηρά παπούτσια.






δυνάμεις τριβής στο νήμα.










σημείο ισορροπίας.


πάνω από τον πλανήτη. Η ζωή σε τέτοιες συνθήκες είναι απίθανο να είναι δυνατή. . .

προτείνω dfsvf

Η τριβή είναι και εχθρός και σύμμαχός μας.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η έλλειψη τριβής μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλα προβλήματα (για παράδειγμα,
Το φρενάρισμα των αυτοκινήτων συμβαίνει μόνο λόγω των δυνάμεων τριβής που προκύπτουν μεταξύ τους
τακάκια και τύμπανο), και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και ελάχιστες δυνάμεις τριβής
έχουν τις πιο βλαβερές συνέπειες (για παράδειγμα, σε μηχανικό ρολόικαι λεπτός
επιστημονικά όργανα). Ωστόσο, για να κατανοήσουμε την πλήρη έννοια της τριβής, είναι απαραίτητο να
«απενεργοποιήστε» και παρακολουθήστε μελλοντικά γεγονότα.
Λοιπόν, πώς θα είναι ο κόσμος χωρίς ξηρό και παχύρρευστο
τριβή όλων των ειδών; Δεν θα μπορούμε να περπατήσουμε ή να κινηθούμε με άλλο τρόπο.
τρόπος. Εξάλλου, ενώ περπατάμε, τα πέλματα των ποδιών μας βιώνουν τριβή με το πάτωμα, και
χωρίς τριβές θα νιώθουμε χειρότερα από ότι πραγματικά λείος πάγοςστα περισσότερα
ολισθηρά παπούτσια.
Ούτε ένα στοιχείο (συμπεριλαμβανομένου μας)
δεν θα μπορεί να μείνει σε ένα μέρος. Μετά από όλα, όλα όσα βρίσκονται στο τραπέζι, στο πάτωμα ή
μόνο το έδαφος, που συγκρατείται στη θέση του από στατική τριβή. Τι θα συμβεί; Όλα τα σώματα
θα αρχίσει να κινείται, προσπαθώντας να φτάσει στο χαμηλότερο σημείο. Σχεδόν στη Γη
είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια τέλεια οριζόντια επιφάνεια, ακόμη και
τα εργαστηριακά τραπέζια ή τα κρεβάτια μηχανών έχουν κλίσεις χιλιοστών της μοίρας. Αλλά
σε έναν κόσμο χωρίς τριβές, τα σώματα θα αρχίσουν να κινούνται ακόμη και σε τέτοια επίπεδα.
Είναι ξεκάθαρο ότι για τις μεταφορές και γενικότερα
δεν χρειάζεται να μιλάμε για τη λειτουργία κανενός μηχανισμού. Τακάκια φρένων, τροχαλίες και
ζώνες, ελαστικά και δρόμος - κανένα από αυτά δεν θα αντιμετωπίσει αμοιβαία τριβή, αλλά
Αυτό σημαίνει ότι δεν θα λειτουργήσει. Και τα ίδια τα αυτοκίνητα δεν θα υπάρχουν - θα βγουν από αυτά
όλα τα μπουλόνια και όλα τα παξιμάδια θα ξεβιδωθούν, αφού συγκρατούνται μόνο χάρη σε
δυνάμεις τριβής στο νήμα.
Ξαφνικά η τριβή εξαφανίζεται, τα σπίτια μας είναι μέσα
εν ριπή οφθαλμού θα θρυμματιστούν - το κονίαμα δεν θα συγκρατεί πια τα τούβλα που χώνονται μέσα
τα καρφιά θα βγουν από τις σανίδες, γιατί εκεί συγκρατούνται μόνο με τριβή! Ολόκληρος
Θα παραμείνουν μόνο συγκολλημένα ή πριτσίνια μεταλλικές κατασκευές.
Χωρίς τριβή, πολλά άλλα θα εξαφανιστούν
πράγματα που μας είναι γνωστά. Δεν θα είναι δυνατό να δέσετε κόμπους από σχοινιά - θα το κάνουν
απλώνεται. Όλα τα υφαντά υλικά θα χωριστούν σε ξεχωριστά νήματα και τα νήματα
διασπώνται στις μικρότερες ίνες που τα αποτελούν. Μια τέτοια μοίρα περιμένει επίσης
πλέγμα από μέταλλο και σχοινί.
Αναμένουν καταστροφικές αλλαγές
φύση - η ίδια η εμφάνιση της Γης θα αλλάξει πέρα ​​από την αναγνώριση. Κύματα που αναδύονται μέσα
ωκεανός, δεν θα υποχωρήσει ποτέ, και συνεχείς τρομεροί άνεμοι θα φυσούν στην ατμόσφαιρα
δύναμη - τελικά, δεν υπάρχει τριβή μεταξύ των επιμέρους στρωμάτων νερού και αέρα, που δεν σημαίνει τίποτα
δεν τους εμποδίζει να κινούνται πολύ γρήγορα μεταξύ τους. Τα ποτάμια θα κυλήσουν
στις όχθες τους και τα νερά τους θα ορμήσουν με μεγάλη ταχύτητα στις πεδιάδες.
Βουνά και λόφοι θα αρχίσουν να καταρρέουν
μεμονωμένα μπλοκ και άμμο. Δέντρα που οι ρίζες τους μένουν στο έδαφος μόνο γιατί
η τριβή θα αρχίσει να ξεριζώνεται και να σέρνεται αναζητώντας το χαμηλότερο
σημεία. Ναι, μια φοβερή εικόνα θα εμφανιστεί μπροστά στα μάτια μας: βουνά, δέντρα, τεράστια
τα μπλοκ, και το ίδιο το χώμα, θα σέρνονται, ανακατεύοντας, μέχρι να βρουν
σημείο ισορροπίας.
Εάν η δύναμη τριβής εξαφανιστεί, τότε το δικό μας
ο πλανήτης θα γίνει μια ομαλή σφαίρα, στην οποία δεν θα υπάρχουν βουνά, βουνά, ποτάμια,
χωρίς ωκεανούς - όλα αυτά θα σπάσουν, θα ρέουν έξω, θα αναμειχθούν και θα πέσουν σε έναν σωρό. ΕΝΑ
ισχυροί, ατελείωτοι άνεμοι θα μαζέψουν τη σκόνη και θα τη μεταφέρουν
πάνω από τον πλανήτη. Η ζωή σε τέτοιες συνθήκες είναι απίθανο να είναι δυνατή. .
Επομένως, δεν μπορούμε να μιλήσουμε για τριβή ως
για ένα επιβλαβές φυσικό φαινόμενο. Ναι, συχνά είναι απλώς ζωτικής σημασίας η μείωση
τριβή στο ελάχιστο, αλλά συχνά χρειάζονται οι μέγιστες δυνατές δυνάμεις τριβής, γιατί
ότι η τριβή είναι και εχθρός και φίλος.

Παραδείγματα δύναμης τριβής: ευεργετική και επιβλαβής

Ο χρήστης διαγράφηκε

Αν δεν υπήρχε τριβή, δεν θα μπορούσαμε να περπατήσουμε στο έδαφος (θυμηθείτε πώς γλιστρούν τα πόδια μας στον πάγο), δεν θα μπορούσαμε να οδηγήσουμε ποδήλατο, αυτοκίνητο ή μοτοσικλέτα (οι τροχοί θα στριφογύριζαν στη θέση τους), δεν θα είχε τίποτα να φορέσει (κλωστές στο ύφασμα που συγκρατούνται από δυνάμεις τριβής). Αν δεν υπήρχε τριβή, όλα τα έπιπλα του δωματίου θα συνωστίζονταν σε μια γωνία, τα πιάτα, τα φλιτζάνια και τα πιατάκια θα γλιστρούσαν από το τραπέζι, τα καρφιά και οι βίδες δεν θα έμεναν στον τοίχο, ούτε ένα πράγμα δεν θα μπορούσε να κρατηθεί στα χέρια, κλπ., κλπ. Σε αυτό μπορούμε να προσθέσουμε ότι αν δεν υπήρχε τριβή, είναι άγνωστο πώς θα είχε προχωρήσει η ανάπτυξη του πολιτισμού στη Γη - εξάλλου, οι πρόγονοί μας παρήγαγαν φωτιά με τριβή.
Επιβλαβές: η τριβή κόκκων άμμου σε μέταλλο μέσα στο ρουλεμάν, η τριβή ολίσθησης των πατίνων στον πάγο πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη, τριβή μηχανισμών κλειδαριά της πόρτας
παπούτσια τρίβουν φουσκάλες,..
μια μηχανή αέναης κίνησης δεν δημιουργείται λόγω της δύναμης της τριβής, καθώς συμβαίνει φθορά.
Για τα πλοία με την ταχύτητά τους, η μεγαλύτερη ζημιά προκαλείται όχι από την αντίσταση στο σχήμα, αλλά από τη συνηθισμένη δύναμη τριβής του νερού στο κύτος. Και πρακτικά τίποτα δεν μπορεί να γίνει με αυτό. Ακόμη και το καλύτερο χρώμα - το λεγόμενο "αυτογυαλιστικό", αν και το μειώνει, απέχει πολύ από το να είναι αρκετό για να μειώσει τη δύναμη τριβής πολλές φορές.

Ντάσα Ντερυαμπίνα

Τα οφέλη και οι βλάβες της τριβής
Φυσικά, αυτό είναι μια φαντασίωση, και είναι γεμάτη λυρικές απλοποιήσεις. Στη ζωή όλα είναι λίγο διαφορετικά. Αλλά, στην πραγματικότητα, παρά το γεγονός ότι υπάρχουν προφανή μειονεκτήματα της δύναμης τριβής, που μας δημιουργούν μια σειρά από δυσκολίες στη ζωή, είναι προφανές ότι χωρίς την ύπαρξη δυνάμεων τριβής, θα υπήρχαν πολύ περισσότερα προβλήματα. Πρέπει λοιπόν να μιλήσουμε τόσο για τη βλάβη των δυνάμεων τριβής όσο και για τα οφέλη των ίδιων δυνάμεων τριβής.
Παραδείγματα των ευεργετικών πτυχών των δυνάμεων τριβής περιλαμβάνουν το γεγονός ότι μπορούμε να περπατήσουμε στο έδαφος, ότι τα ρούχα μας δεν διαλύονται, καθώς οι κλωστές στο ύφασμα συγκρατούνται στη θέση τους χάρη στις ίδιες δυνάμεις τριβής, που ρίχνουν άμμο σε παγωμένος δρόμος, βελτιώνουμε την πρόσφυση με το δρόμο για την αποφυγή ατυχημάτων.
Λοιπόν, η βλάβη της δύναμης τριβής είναι το πρόβλημα της μετακίνησης μεγάλων φορτίων, το πρόβλημα της φθοράς των επιφανειών τριβής, καθώς και η αδυναμία δημιουργίας μηχανή αέναης κίνησης, αφού λόγω τριβής κάθε κίνηση αργά ή γρήγορα σταματά, απαιτώντας συνεχή εξωτερική επιρροή.
Οι άνθρωποι έχουν μάθει να προσαρμόζονται και να μειώνουν ή να αυξάνουν τις δυνάμεις τριβής, ανάλογα με την ανάγκη. Αυτά περιλαμβάνουν τροχούς, λίπανση, ακόνισμα και πολλά άλλα. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα, και είναι προφανές ότι είναι αδύνατο να πούμε κατηγορηματικά: η τριβή είναι καλή ή κακή. Αλλά υπάρχει και καθήκον μας είναι να μάθουμε πώς να το χρησιμοποιούμε για ανθρώπινο όφελος.

Στη φυσική μας ζητήθηκε να γράψουμε ένα παραμύθι για τους κινδύνους και τα οφέλη της δύναμης της τριβής... Εξηγήστε τι είδους παραμύθι να γράψουμε στη φυσική;

Βλαντιμίρ Λις

Το λίπος από την κοιλιά και τα πλευρά θα εξαφανιστεί σε μόλις 3-4 ημέρες εάν παίρνετε τακτικά...
Σολδάτοβα Β. Μ.
Καθηγητής Φυσικής
MBOU" ΛύκειοΝο 19 SUIOP"
Stary Oskol
Θέμα μαθήματος: «Τα οφέλη και οι βλάβες της τριβής»
Στόχοι μαθήματος.
Εκπαιδευτικό: επεκτείνετε και εμπεδώστε τις γνώσεις των μαθητών σχετικά με τη δύναμη της τριβής, τους τύπους της δύναμης τριβής.
Εκπαιδευτικά: να αναπτύξουν δεξιότητες ομαδικής εργασίας σε συνδυασμό με την ανεξαρτησία των μαθητών, να καλλιεργήσουν την περιέργεια.
Αναπτυξιακή: διδάξτε στους μαθητές να εφαρμόζουν τη γνώση σε νέα κατάσταση, αναπτύσσουν την ικανότητα να εξηγούν τα γύρω φαινόμενα, δεξιότητες εργασίας με πρόσθετη βιβλιογραφία.
Εξοπλισμός: παρουσίαση, δυναμόμετρο, φύλλο χαρτιού, φύλλο γυαλόχαρτου, επιτραπέζιο σχέδιο, εξοπλισμός πολυμέσων.
Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων.
Το μάθημα ξεκινά με τον δάσκαλο να μιλά για τους τύπους της δύναμης τριβής, το μέγεθος και την κατεύθυνση της δύναμης τριβής, την εξάρτηση της δύναμης τριβής ολίσθησης από τον τύπο των επιφανειών τριβής και τον μηχανισμό εμφάνισης της στατικής δύναμης τριβής.
Ακούγεται απόσπασμα από το παραμύθι «Γογγύλι» (ένθετο).
Δάσκαλος. Ο παππούς φύτεψε ένα γογγύλι. Το γογγύλι μεγάλωσε πολύ, πολύ. Ήταν βαρύ, πολύ βαρύ, μεγάλωνε προς όλες τις κατευθύνσεις και έσφιγγε το χώμα. Γι' αυτό ο κόνδυλος του ήρθε σε πολύ στενή επαφή με το έδαφος η γη διείσδυσε σε όλες τις μικρότερες ρωγμές και προεξοχές.
Ο παππούς πήγε να μαζέψει γογγύλια. Τραβάει και τραβάει, αλλά δεν μπορεί να το βγάλει. Του λείπει η δύναμη. Το γογγύλι ακουμπάει, κολλάει στο έδαφος με ανωμαλίες και προεξοχές και αντιστέκεται στην κίνηση του. Τα σωματίδια του εδάφους κολλάνε στο γογγύλι και εμποδίζουν το γογγύλι να κινηθεί σε σχέση με το έδαφος.
Ενώ ο παππούς σκέφτεται τι συμβαίνει, γιατί δεν μπορεί να βγάλει το γογγύλι, εσύ κι εγώ θα θυμόμαστε τη δύναμη της τριβής.
(Εργασία με κάρτες)
Εργασία: προσδιορισμός, μονάδες μέτρησης και τύπος για την εύρεση της δύναμης τριβής.
Δάσκαλος. Ο παππούς φώναξε τη γιαγιά, η γιαγιά τον παππού, ο παππούς το γογγύλι, τραβούσαν και τραβούσαν, δεν μπορούσαν να το βγάλουν, η χοντρή, στρογγυλεμένη ρίζα κρατιόταν σφιχτά στο έδαφος. Η δύναμη της βαρύτητας τον πιέζει στο έδαφος. Όχι, και δεν μπορούν να το κάνουν μαζί.
Παιδιά, ας τους βοηθήσουμε με τις γνώσεις μας που αποκτήσαμε στα μαθήματα φυσικής, απαντήστε στις ερωτήσεις:
1) Τι ονομάζεται βαρύτητα; δύναμη τριβής;
2) Ποιες είναι οι αιτίες της τριβής;
3) Ποιες δυνάμεις τριβής γνωρίζετε;
Ας επιστρέψουμε στο παραμύθι. Η γιαγιά φώναξε την εγγονή της. Η εγγονή για τη γιαγιά, η γιαγιά για τον παππού, ο παππούς για το γογγύλι, τραβούν και τραβούν, δεν μπορούν να τραβήξουν, η συνολική δύναμη που προκύπτει κατά μήκος της επιφάνειας επαφής του γογγύλιου με το έδαφος ονομάζεται δύναμη στατικής τριβής.
Ας τους βοηθήσουμε. Για να γίνει αυτό, θα πραγματοποιήσουμε ένα εργαστηριακό πείραμα για να προσδιορίσουμε την εξάρτηση της δύναμης τριβής από τον τύπο των επιφανειών τριβής. Για να πραγματοποιήσετε το πείραμα, πρέπει να έχετε ένα δυναμόμετρο, ένα φύλλο χαρτιού, ένα φύλλο γυαλόχαρτο και έναν ξύλινο χάρακα.
Κατά τη διάρκεια του εργαστηριακού πειράματος, συμπεραίνουμε: η δύναμη της τριβής ολίσθησης εξαρτάται από τον τύπο των επιφανειών τριβής εάν η επιφάνεια του γογγύλιου ήταν λεία, τότε το γογγύλι θα τραβηχτεί προς τα έξω.
Η εγγονή κάλεσε την Zhuchka. Το ζωύφιο ακούμπησε τα τέσσερα πόδια του στο έδαφος. Τριβή προκύπτει επίσης μεταξύ των ποδιών και του εδάφους. Αυτή η δύναμη βοηθά το Bug με τον ίδιο τρόπο που βοηθά έναν παππού, γιαγιά και εγγονή. Χωρίς αυτή τη δύναμη, δεν θα μπορούσαν να αντισταθούν, θα είχαν γλιστρήσει και γλιστρήσει κατά μήκος του εδάφους.
Ένα ζωύφιο για μια εγγονή, μια εγγονή για μια γιαγιά, μια γιαγιά για έναν παππού, ένας παππούς για ένα γογγύλι, δεν μπορούν να τραβήξουν, να τραβήξουν, να τραβήξουν.
Το γογγύλι κουνήθηκε λίγο. Το μέγεθος αυτών των μικρών κινήσεων είναι ανάλογο της ασκούμενης δύναμης και εξαρτάται από τις ιδιότητες του ίδιου του εδάφους, και η πρόσφυση του γογγύλιου στο έδαφος οδηγεί σε αύξηση της ελαστικής δύναμης του εδάφους. Και η προκύπτουσα ελαστική δύναμη του εδάφους είναι η δύναμη στατικής τριβής. Δεν μου επιτρέπει να βγάλω το γογγύλι με κανέναν τρόπο. Από εδώ συμπεραίνουμε ότι η δύναμη της τριβής προκαλεί και βλάβη.
Ένας μαθητής διαβάζει ένα ποίημα για τα οφέλη της τριβής και τις βλάβες της.
Το ζωύφιο κάλεσε τη γάτα. Μια γάτα για ένα ζωύφιο, ένα ζωύφιο για μια εγγονή, μια εγγονή για μια γιαγιά, μια γιαγιά για έναν παππού, ένας παππούς για ένα γογγύλι, τραβούν και τραβούν, δεν μπορούν να το βγάλουν, έστω και λίγο, αλλά ακόμα , η εξωτερική δύναμη αποδείχθηκε μικρότερη από τη μεγαλύτερη τιμή

Τι είναι η τριβή; Η τριβή είναι η διαδικασία αλληλεπίδρασης των σωμάτων κατά τη σχετική κίνησή τους (μετατόπιση) ή όταν ένα σώμα κινείται σε αέριο ή υγρό μέσο. Διαφορετικά ονομάζεται αλληλεπίδραση τριβής. Η μελέτη των διαδικασιών τριβής είναι ένας κλάδος της φυσικής που ονομάζεται μηχανική της αλληλεπίδρασης τριβής ή τριβολογία. Η τριβή είναι κυρίως ηλεκτρονικής φύσης, με την προϋπόθεση ότι η ουσία βρίσκεται σε κανονική κατάσταση. Στην υπεραγώγιμη κατάσταση, μακριά από την κρίσιμη θερμοκρασία, η κύρια «πηγή» τριβής είναι τα φωνόνια και ο συντελεστής τριβής μπορεί να μειωθεί αρκετές φορές.

Δύναμη τριβής Η δύναμη τριβής είναι μια δύναμη που προκύπτει όταν δύο σώματα έρχονται σε επαφή και εμποδίζει τη σχετική κίνησή τους. Η αιτία της τριβής είναι η τραχύτητα των επιφανειών τριβής και η αλληλεπίδραση των μορίων αυτών των επιφανειών. Η δύναμη της τριβής εξαρτάται από το υλικό των επιφανειών τριβής και από το πόσο σφιχτά πιέζονται αυτές οι επιφάνειες μεταξύ τους.

Τύποι δύναμης τριβής Με την παρουσία σχετικής κίνησης δύο σωμάτων που έρχονται σε επαφή, οι δυνάμεις τριβής που προκύπτουν κατά την αλληλεπίδρασή τους μπορούν να χωριστούν σε:

Τριβή ολίσθησης Δύναμη που προκύπτει κατά τη μεταφορική κίνηση ενός από τα σώματα που έρχονται σε επαφή/αλληλεπίδραση σε σχέση με ένα άλλο και δρα σε αυτό το σώμα προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κατεύθυνση της ολίσθησης.

Τριβή κύλισης Η ροπή δύναμης που προκύπτει όταν ένα από τα δύο σώματα που έρχονται σε επαφή/αλληλεπιδρούν κυλίεται σε σχέση με το άλλο.

Στατική τριβή Δύναμη που προκύπτει μεταξύ δύο σωμάτων σε επαφή και εμποδίζει την εκδήλωση σχετικής κίνησης. Αυτή η δύναμη πρέπει να ξεπεραστεί για να τεθούν σε κίνηση δύο σώματα που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Εμφανίζεται κατά τις μικροκινήσεις των σωμάτων που έρχονται σε επαφή.

Η φύση της αλληλεπίδρασης τριβής Στη φυσική, η αλληλεπίδραση τριβής συνήθως χωρίζεται σε: Ξηρά, όταν τα αλληλεπιδρώντα στερεά δεν διαχωρίζονται από πρόσθετα στρώματα/λιπαντικά. Το όριο, όταν η περιοχή επαφής μπορεί να περιέχει στρώματα και περιοχές διαφορετικής φύσης (μεμβράνες οξειδίου, υγρό κ.λπ.) είναι η πιο συνηθισμένη περίπτωση τριβής ολίσθησης. Μικτή, όταν η περιοχή επαφής περιέχει περιοχές ξηρής και υγρής τριβής. Υγρό (ιξώδες), κατά την αλληλεπίδραση σωμάτων που χωρίζονται από ένα στρώμα στερεού (σκόνη γραφίτη), υγρού ή αερίου (λιπαντικό) ποικίλου πάχους - κατά κανόνα, εμφανίζεται κατά την τριβή κύλισης, όταν τα στερεά σώματα βυθίζονται σε ένα υγρό. Το μέγεθος της ιξώδους τριβής χαρακτηρίζεται από το ιξώδες του μέσου. Ελαστοϋδροδυναμική (ιξωδοελαστική), όταν κρίσιμοςέχει εσωτερική τριβή στο λιπαντικό. Εμφανίζεται κατά την αύξηση σχετικές ταχύτητεςκίνηση.

Η βλάβη της τριβής στην τεχνολογία και τη φύση Στους περισσότερους παραδοσιακούς μηχανισμούς (κινητήρες εσωτερικής καύσης, αυτοκίνητα, γρανάζια κ.λπ.), η τριβή παίζει αρνητικό ρόλο, μειώνοντας την απόδοση του μηχανισμού. Για τη μείωση της δύναμης τριβής, χρησιμοποιούνται διάφορα φυσικά και συνθετικά λάδια και λιπαντικά. Στους σύγχρονους μηχανισμούς, ο ψεκασμός επικαλύψεων (λεπτές μεμβράνες) σε μέρη χρησιμοποιείται επίσης για το σκοπό αυτό. Το πρόβλημα της μετακίνησης μεγάλων φορτίων. Το πρόβλημα της φθοράς των επιφανειών τριβής, καθώς και η αδυναμία δημιουργίας μηχανής αέναης κίνησης, καθώς λόγω τριβής οποιαδήποτε κίνηση αργά ή γρήγορα σταματά, απαιτώντας συνεχή εξωτερική επίδραση. Λήψη μώλωπες και εκδορές ως αποτέλεσμα τριβής σε σκληρή επιφάνεια. Καταναλώνεται πολύ καύσιμο.

Βλάβη από την τριβή στην τεχνολογία και τη φύση

Τα οφέλη της τριβής στην τεχνολογία και τη φύση Οι λιάνα, ο λυκίσκος, ο αρακάς, τα φασόλια και άλλα αναρριχητικά φυτά, χάρη στην τριβή, μπορούν να προσκολληθούν σε κοντινά στηρίγματα, να παραμείνουν πάνω τους και να τεντωθούν προς το φως. Για να αυξήσετε την πρόσφυση με το έδαφος, τους κορμούς δέντρων, και στα άκρα των ζώων υπάρχει ολόκληρη γραμμήδιάφορες συσκευές: νύχια, αιχμηρές άκρες οπλών, αιχμές πέταλου, το σώμα των ερπετών καλύπτεται με φυματίδια και λέπια. Το αυτοκίνητο μπορεί να επιβραδύνει. Ο άνθρωπος μπορεί να περπατήσει στη γη. Τα ρούχα δεν διαλύονται επειδή οι κλωστές συγκρατούνται στο ύφασμα. Θέτει σε κίνηση τα μέρη διαφόρων μηχανισμών, γεγονός που οδηγεί στη συνέχεια στην κίνηση αυτών των μηχανισμών και των ίδιων των μηχανών (γεννήτρια, επιχειρησιακός μεταφορέας, εργαλειομηχανή, μηχανή οδήγησης κ.λπ.)

Τα οφέλη της τριβής στην τεχνολογία και τη φύση

Συμπέρασμα Η τριβή παίζει τεράστιο ρόλο όχι μόνο στην τεχνολογία, αλλά και στη ζωντανή φύση. Χωρίς τριβή, τα ζώα και οι άνθρωποι δεν θα μπορούσαν να κινηθούν και τα φυτά δεν θα μπορούσαν να απλώσουν σπόρους. Χωρίς τη δύναμη της τριβής, όλη η ζωντανή φύση δεν θα μπορούσε να υπάρξει.

Τριβή: επιβλαβής, ωφέλιμος, περίεργος

ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ

"SHAHOVSKAYA GYMNASIUM"

Περίληψη για τη φυσική

Τριβή: επιβλαβής, ωφέλιμος, περίεργος

Συμπλήρωσε: Nikolay Isaenko

Μαθητής της 10ης τάξης

Επικεφαλής: Γιούρι Αλεξέεβιτς Κορόλεφ,

Καθηγητής Φυσικής

Χωριό Shakhovskaya 2013

1. Εισαγωγή

Κύριο μέρος

1 Ιστορία της ανάπτυξης του δόγματος της τριβής

2 Τριβή ολίσθησης

3 Στατική τριβή

4 Τριβή κύλισης

5 τρόποι για να μειώσετε την τριβή

6 Επιβλαβές και χρήσιμη τριβή

7 Ο τύπος του Euler

8 Κώνος τριβής

9 Περίεργη τριβή

10 Τριβή στη ζωή των φυτών και των ζώων

11 Ένας κόσμος χωρίς τριβές

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

1. Εισαγωγή

Στις μέρες μας η γνώση των βασικών της φυσικής είναι απαραίτητη για τον καθένα για να έχει σωστή κατανόηση του περιβάλλοντος. Μεταξύ όλων των μαθημάτων που σπουδάζω, η φυσική είναι ένα από αυτά που μου κεντρίζουν το μεγάλο ενδιαφέρον. Θέλω να αυξήσω και να βελτιώσω τις γνώσεις μου σε αυτή τη δύσκολη αλλά συναρπαστική επιστήμη. Εκπαιδευτικές και ερευνητικές αφηρημένες δραστηριότητες μου δίνουν μια τέτοια ευκαιρία.

Η τριβή, αν και διδάσκεται στην 7η δημοτικού, παραμένει ένα από τα πιο δύσκολα θέματα στην επιστήμη. Σε αυτή την εργασία περιγράφω τα είδη τριβής και τις αιτίες του καθενός από αυτά.

Η μελέτη συλλέγει δεδομένα για νέες ανακαλύψεις σε αυτόν τον τομέα και τις εφαρμογές αυτών των ανακαλύψεων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η ενότητα «Τριβή στη ζωντανή φύση». Πόσο σοφά είναι όλα τακτοποιημένα στον κόσμο μας! Κάθε ζώο χρησιμοποιεί την τριβή για να κινηθεί πιο γρήγορα και να κρατήσει πιο σφιχτά τη λεία του. Ταυτόχρονα αποφασίζοντας σημαντικό έργοτον κανονισμό του. Εξάλλου, η τριβή δεν είναι πάντα ο βοηθός μας σε πολλές περιπτώσεις πρέπει να την παλέψουμε. Σε όλες τις ενότητες της εργασίας που παρουσιάζεται έχει συγκεντρωθεί πολύ ενδιαφέρον υλικό.

Η τριβή εμφανίζεται κυριολεκτικά σε κάθε βήμα, χωρίς αυτήν δεν μπορείτε να κάνετε ούτε ένα βήμα. Κρατώ ένα στυλό στο χέρι μου - τριβή υπάρχουν όλα τα είδη των αντικειμένων στο τραπέζι που δεν γλιστρούν - τριβή. τα καρφιά κρατούν το ράφι με βιβλία και δεν βγαίνουν από τον τοίχο - τριβή. Όπου κι αν κοιτάξετε, υπάρχει τριβή, τριβή, τριβή τριγύρω...

Η τριβή επιπλήττεται όταν εμποδίζει την κίνηση, επαινείται όταν η τριβή προωθεί την κίνηση. Έχουν συνηθίσει την τριβή εδώ και 400 χρόνια (από την ανακάλυψή της), την αυξάνουν ή μειώνουν όταν χρειάζεται και δεν εκπλήσσονται από το ίδιο το γεγονός της ύπαρξης τριβής παντού, σε όλα τα φυσικά φαινόμενα.

Γιατί είναι πιο εύκολο να περπατάς σε ολισθηρό δρόμο με σακούλες στα χέρια; Γιατί ακούγεται μια χορδή βιολιού όταν παίζεται ένα τόξο απέναντί ​​της; Εξάλλου, το τόξο κινείται και οι δονήσεις της χορδής είναι περιοδικές. Γιατί οι σπρίντερ τρέχουν με αιχμές, και όσοι μένουν φορούν μαλακά παπούτσια (ή ακόμα και ξυπόλητοι!); Το ξηρό σαπούνι δεν γλιστράει από τα στεγνά χέρια, αλλά το υγρό σαπούνι συχνά γλιστράει από τα βρεγμένα. Γιατί;

Οι απαντήσεις σε όλα αυτά και σε πολλά άλλα σημαντικά ερωτήματα που σχετίζονται με την κίνηση των σωμάτων δίνονται από τους νόμους της τριβής.

Στη δουλειά μου θα προσπαθήσω να κατανοήσω τα αίτια της τριβής και τρόπους αλλαγής της. Το κύριο καθήκον μου είναι να αποκαλύψω τα μυστικά της δύναμης της τριβής, γνωστά σε εμάς από την παιδική ηλικία.

2. Κύριο μέρος

2 .1 Ιστορία της ανάπτυξης του δόγματος της τριβής

Οι πρώτες προσπάθειες κατανόησης της φύσης της τριβής έγιναν από τον Αριστοτέλη). Με βάση τα παρατηρούμενα γεγονότα, σημείωσε ότι οποιαδήποτε, συμπεριλαμβανομένης της ομοιόμορφης, κίνησης πραγματικών σωμάτων στο οριζόντιο επίπεδο συναντά πάντα εξωτερική αντίσταση και αυτή η αντίσταση εξαρτάται από το βάρος του σώματος.

Η ανακάλυψη του Γαλιλαίου στα τέλη του 16ου αιώνα του νόμου της αδράνειας και της έννοιας της μάζας σώματος κατέστησε δυνατή τη σαφή διάκριση μεταξύ της αντίστασης στην κίνηση που προκαλείται από την αδράνεια και που προκύπτει μόνο όταν αλλάζει η ταχύτητα, από την αντίσταση του εξωτερικού περιβάλλοντος, που επίσης υπάρχει με σταθερή ταχύτητα και προκαλείται από τις δυνάμεις της εξωτερικής τριβής.

Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι συνέβαλε σημαντικά στη μελέτη των αιτιών της τριβής. Δικαιολογώντας την αδυναμία δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης, θεώρησε ότι η τριβή είναι ένας από τους λόγους για αυτό. Ο Leonardo da Vinci εισήγαγε για πρώτη φορά την έννοια του συντελεστή τριβής, έδειξε ότι η δύναμη τριβής εξαρτάται από το υλικό των επιφανειών επαφής, από την ποιότητα της επεξεργασίας τους, είναι ευθέως ανάλογη με το φορτίο και μπορεί να μειωθεί με την εγκατάσταση κυλίνδρων ή την εισαγωγή λιπαντικού μεταξύ των επιφάνειες τριβής. Είναι ο εφευρέτης των κυλίνδρων και των ρουλεμάν.

Οι πρώτες μελέτες τριβής που γνωρίζουμε πραγματοποιήθηκαν από τον Λεονάρντο ντα Βίντσι πριν από περίπου 500 χρόνια. Μέτρησε τη δύναμη τριβής που επενεργεί σε ξύλινα παραλληλεπίπεδα που γλιστρούν κατά μήκος μιας σανίδας και τοποθετώντας τις ράβδους σε διαφορετικές όψεις, προσδιόρισε την εξάρτηση της δύναμης τριβής από την περιοχή στήριξης. Όμως τα έργα του Λεονάρντο ντα Βίντσι έγιναν γνωστά αφού οι κλασικοί νόμοι της τριβής ανακαλύφθηκαν εκ νέου από τους Γάλλους επιστήμονες Amonton και Coulomb τον 17ο - 18ο αιώνα.

Το 1699, ο Γάλλος Amonton (Εικ. 1) διατύπωσε για πρώτη φορά τον περίφημο εμπειρικό νόμο της γραμμικής εξάρτησης της δύναμης τριβής από το φορτίο:

Ρύζι. 1. Amonton Guillaume.

όπου μ είναι ο συντελεστής τριβής το φορτίο κανονικό στο επίπεδο τριβής.

Την ιδέα που εξέφρασε ο Amonton, εξηγώντας τη φύση της τριβής, το πώς η άνοδος ενός σώματος πάνω από την ανομοιομορφία ενός άλλου, συμμεριζόταν πολλοί εξέχοντες επιστήμονες μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα.

Σημαντικό ρόλο στην περαιτέρω ανάπτυξη των ιδεών για την τριβή έπαιξε ο L. Euler (Εικ. 2), ο οποίος ήταν ο πρώτος που εξήγησε πειστικά (το 1750) τον λόγο για το γεγονός ότι η αντίσταση κατά τη μετάβαση από την κατάσταση ηρεμίας σε Η σχετική κίνηση είναι πάντα μεγαλύτερη από την αντίσταση ολίσθησης στις ίδιες συνθήκες.

Ρύζι. 2. Λέονχαρντ Όιλερ.

Ο μεγάλος Γάλλος επιστήμονας Charles Coulomb θεωρείται δικαίως ο δημιουργός της επιστήμης της τριβής (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Charles Coulomb.

Στο έργο του «Θεωρία απλές μηχανές"(1781) κάλυψε τις κύριες πτυχές της τριβής: αντίσταση ολίσθησης, αντίσταση κύλισης και αντίσταση θραύσης. Ο Coulomb ήταν ο πρώτος που κατάλαβε ότι η τριβή προκαλείται από πολλούς παράγοντες (φορτίο, ταχύτητα ολίσθησης, υλικό τριβών, τραχύτητα των επιφανειών τους, κ.λπ.) Κατά τη μελέτη της τριβής κύλισης, ο Coulomb εξήγαγε αρχικά τον τύπο για την αντίσταση κύλισης:

όπου k είναι ο συντελεστής τριβής κύλισης, ο οποίος έχει τη διάσταση του μήκους.

P είναι το βάρος ενός κυλίνδρου ελεύθερα κυλιόμενου ακτίνας R.

Αυτή η κλασική φόρμουλα χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα, αν και έχουν γίνει πολυάριθμες προσπάθειες να διαψευσθεί. Παρά τη θεμελιώδη συμβολή του Coulomb στη θεωρία της τριβής, αγνόησε τις ενεργειακές και θερμικές πτυχές αυτού του φαινομένου, χωρίς τις οποίες δεν μπορεί να γίνει κατανοητός ο μηχανισμός της τριβής.

Ο πρώτος επιστήμονας που απέδειξε ότι η μηχανική ενέργεια δεν εξαφανίζεται κατά την τριβή, αλλά μετατρέπεται σε θερμότητα, ήταν ο Άγγλος Benjamin Thompson (Εικ. 4).

Παρατηρώντας τη διάτρηση των καννών των πυροβόλων, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ισχυρή θέρμανση των τεμαχίων είναι άμεσο αποτέλεσμα της μετάβασης της μηχανικής ενέργειας που παρέχεται στο τρυπάνι σε θερμική ενέργεια λόγω της έντονης τριβής του εργαλείου ενάντια στο μέταλλο.

Ρύζι. 4. Μπέντζαμιν Τόμπσον.

Ιδού λοιπόν οι κλασικοί νόμοι της τριβής, που ανακαλύφθηκαν από τους Γάλλους επιστήμονες Amonton και Coulomb τον 17ο - 18ο αιώνα:

Το μέγεθος της δύναμης τριβής F είναι ευθέως ανάλογο με το μέγεθος της κανονικής δύναμης πίεσης N του σώματος στην επιφάνεια κατά μήκος της οποίας κινείται το σώμα, δηλ.

Η δύναμη τριβής δεν εξαρτάται από την περιοχή επαφής μεταξύ των επιφανειών.

Ο συντελεστής τριβής εξαρτάται από τις ιδιότητες των επιφανειών τριβής.

Η δύναμη τριβής δεν εξαρτάται από την ταχύτητα του σώματος.

Περαιτέρω συνεισφορά στις ενεργειακές πτυχές της θεωρίας της τριβής έγιναν από τους Mayer (1842), Joule (1843) και Helmholtz (1847). Παράλληλα (στα μέσα του 19ου αιώνα) έγιναν οι πρώτες υποθέσεις για τον συγκολλητικό χαρακτήρα της τριβής (προσκόλληση – συνοχή, συγκόλληση μεταξύ τους των επιφανειών των σωμάτων πιεσμένων μεταξύ τους). Η μελέτη του ρόλου των συγκολλητικών δεσμών στην τριβή έχει λάβει περαιτέρω ανάπτυξησε διάφορες φυσικές θεωρίες τριβής στη δεκαετία του 30-40 του ΧΧ αιώνα. (Σοβιετικοί επιστήμονες V.D. Kuznetsov, B.V. Deryagin, Άγγλος D.A. Tomlinson, κ.λπ.). Με τα χρόνια έχουν προβληθεί και τεκμηριωθεί διάφορες υποθέσεις και μοντέλα τριβής. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι η κατανόηση, υπό μια ορισμένη έννοια, ενός πολύπλοκου και υπερ-σύνθετου συστήματος (φαινόμενο) σημαίνει να το απλοποιήσεις ορθολογικά, διατηρώντας όλους τους απαραίτητους και επαρκείς παράγοντες.

Μια τέτοια εξαιρετική απλοποίηση ήταν το μοντέλο της διακριτής επαφής στερεών σωμάτων κατά την τριβή και η υπόθεση για τη διπλή φύση της τριβικής επαφής στερεών σωμάτων. Στη δεκαετία του 50-60 του ΧΧ αιώνα. I.V. Kragelsky, F. Bowden και D. Tabor με βάση αυτό το μοντέλο, δημιουργήθηκε η σύγχρονη μοριακή μηχανική θεωρία της τριβής. Μέχρι σήμερα, το πιο σημαντικό αποτέλεσμα της ανάπτυξης αυτής της θεωρίας είναι μια σαφής εικόνα των διεργασιών τριβής και φθοράς των στερεών, καλύπτοντας φυσικά (συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών) και χημικά συνοδευτικά φαινόμενα.

Ας δούμε τρία είδη τριβής: τριβή ολίσθησης, στατική τριβή, τριβή κύλισης.

.2 Τριβή ολίσθησης

Ας ξεκινήσουμε με την τριβή ολίσθησης. Τι είναι η τριβή ολίσθησης; Η τριβή ολίσθησης είναι μια δύναμη που προκύπτει κατά τη μεταφορική κίνηση ενός από τα σώματα που έρχονται σε επαφή σε σχέση με ένα άλλο και δρα σε αυτό το σώμα προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση (Εικ. 5).

Ρύζι. 5. Τριβή ολίσθησης.

Η τριβή είναι συνέπεια πολλών λόγων, αλλά οι κυριότεροι είναι δύο.

Πρώτον, οι επιφάνειες των σωμάτων είναι πάντα ανώμαλες και οι εγκοπές μιας επιφάνειας προσκολλώνται στην τραχύτητα μιας άλλης (Εικ. 6) Αυτή είναι η λεγόμενη γεωμετρική τριβή. (Ακόμη και οι πιο λείες επιφάνειες στο μάτι αποδεικνύονται τραχιές στο μικροσκόπιο, με εσοχές και προεξοχές.)

Ρύζι. 6. Γεωμετρική τριβή.

Δεύτερον, τα σώματα τριβής βρίσκονται σε πολύ στενή επαφή μεταξύ τους (Εικ. 7), και η κίνησή τους επηρεάζεται από την αλληλεπίδραση των μορίων (μοριακή τριβή).

Ρύζι. 7. Μοριακή τριβή.

Επομένως, ο τύπος για τη δύναμη τριβής μπορεί να γραφτεί ως εξής: F=?N+?S.

Σε αυτή τη φόρμουλα ? Και ? - σταθεροί συντελεστές, το N είναι η κανονική δύναμη πίεσης και το S είναι η περιοχή επαφής των σωμάτων τριβής. Δεδομένου ότι η περιοχή επαφής δεν είναι πολύ μικρή, οι παραμορφώσεις των σωμάτων επαφής είναι αμελητέες.

Ο παραπάνω τύπος είναι πολύπλοκος και επομένως οι μηχανικοί χρησιμοποιούν έναν απλούστερο τύπο στους υπολογισμούς τους:

Διαβάζεται ως εξής: η δύναμη της τριβής είναι ανάλογη με τη δύναμη της κανονικής πίεσης. Ο συντελεστής αναλογικότητας μ ονομάζεται συντελεστής τριβής.

Ο νόμος F=µN καθίσταται λανθασμένος όταν η δύναμη της κανονικής πίεσης ή η ταχύτητα κίνησης είναι υψηλή. Σε αυτή την περίπτωση, δημιουργείται υπερβολική θερμότητα, η οποία επηρεάζει την τριβή.

Η τριβή εξηγείται από δύο λόγους: την ανομοιομορφία των επιφανειών τριβής των σωμάτων και τη μοριακή αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Αν πάμε πέρα ​​από τη μηχανική, θα πρέπει να πούμε ότι οι δυνάμεις τριβής είναι ηλεκτρομαγνητικής προέλευσης, όπως οι ελαστικές δυνάμεις. Κάθε μία από τις δύο παραπάνω αιτίες τριβής εκδηλώνεται σε διαφορετικό βαθμό σε διαφορετικές περιπτώσεις. Για παράδειγμα, εάν οι επιφάνειες επαφής των στερεών σωμάτων τριβής έχουν σημαντική ανομοιομορφία, τότε ο κύριος όρος στη δύναμη τριβής που προκύπτει εδώ θα οφείλεται ακριβώς σε αυτήν την περίσταση, δηλ. ανομοιομορφία, τραχύτητα των επιφανειών των σωμάτων τριβής.

Εάν οι επιφάνειες επαφής των στερεών σωμάτων τριβής είναι τέλεια γυαλισμένες και λείες, τότε το κύριο συστατικό της δύναμης τριβής που προκύπτει σε αυτή την περίπτωση θα καθοριστεί από τη μοριακή πρόσφυση μεταξύ των επιφανειών τριβής των σωμάτων.

2.3 Στατική τριβή

Η ξηρή τριβή έχει ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό: την παρουσία στατικής τριβής. Σε ένα υγρό ή αέριο, η τριβή συμβαίνει μόνο όταν ένα σώμα κινείται και το σώμα μπορεί να κινηθεί ασκώντας έστω και μια πολύ μικρή δύναμη σε αυτό. Ωστόσο, με την ξηρή τριβή, το σώμα αρχίζει να κινείται μόνο όταν η προβολή της δύναμης F που εφαρμόζεται σε αυτό στο επίπεδο που εφάπτεται στην επιφάνεια στην οποία βρίσκεται το σώμα γίνει μεγαλύτερη από μια ορισμένη τιμή (Εικ. 8). Μέχρι να αρχίσει να ολισθαίνει το σώμα, η δύναμη τριβής που ασκείται σε αυτό είναι ίση με την εφαπτομενική συνιστώσα της ασκούμενης δύναμης και κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ρύζι. 8. Στατική τριβή.

Δοκιμάστε να μετακινήσετε ένα βιβλίο που βρίσκεται στο τραπέζι. Αυτό θα απαιτήσει κάποια προσπάθεια. Και αν πιέσετε το βιβλίο πολύ αδύναμα, δεν θα κουνηθεί. Αποτρέπεται από τη δύναμη της τριβής μεταξύ του κάτω εξωφύλλου του βιβλίου και του τραπεζιού. Αυτή η δύναμη τριβής εμποδίζει τα στερεά σώματα να κινηθούν. Επομένως ονομάζεται στατική δύναμη τριβής. Ανεξάρτητα από την πλευρά που πατάτε στο βιβλίο, η δύναμη της στατικής τριβής εμποδίζει το βιβλίο να αρχίσει να γλιστράει. Η στατική δύναμη τριβής κατευθύνεται πάντα αντίθετα από την κατεύθυνση της δύναμης «διάτμησης» (Εικ. 9)

Ρύζι. 9. Η στατική τριβή εμποδίζει την ολίσθηση.

Έτσι, η στατική δύναμη τριβής είναι πάντα ίση σε μέγεθος με την εξωτερική δύναμη που ασκεί το σώμα και κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα σε ηρεμία, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη στατικής τριβής! Υπάρχει μια μέγιστη στατική δύναμη τριβής, την υπέρβαση της οποίας παρατηρούμε ότι το σώμα έχει μετακινηθεί (Εικ. 10).

Ρύζι. 10. Μέγιστη δύναμη στατικής τριβής.

Για να μετακινηθεί ένα σώμα από τη θέση του, πρέπει να του ασκηθεί μεγαλύτερη δύναμη από ό,τι για να σύρεται το σώμα, δηλ. Η μέγιστη στατική δύναμη τριβής είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη τριβής ολίσθησης.

Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις η μέγιστη στατική δύναμη τριβής μπορεί να θεωρηθεί περίπου ίση με τη δύναμη τριβής ολίσθησης Αυτό το μοντέλο της ξηρής δύναμης τριβής χρησιμοποιείται για την επίλυση πολλών απλών φυσικών προβλημάτων.

2.4 Τριβή κύλισης

Ας δούμε τον τρίτο τύπο τριβής. Αυτό είναι τριβή κύλισης. Η δύναμη τριβής κύλισης ορίζεται ως η δύναμη που απαιτείται για την ομοιόμορφη ευθύγραμμη κύλιση ενός σώματος κατά μήκος ενός οριζόντιου επιπέδου. Η εμπειρία έχει δείξει ότι η δύναμη τριβής κύλισης υπολογίζεται από τον τύπο:

όπου F είναι η δύναμη τριβής κύλισης. k-συντελεστής τριβής κύλισης. P είναι η δύναμη πίεσης ενός κυλιόμενου σώματος στο στήριγμα και R είναι η ακτίνα του κυλιόμενου σώματος.

Από την πράξη είναι προφανές, από τον τύπο είναι σαφές ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα ενός κυλιόμενου σώματος, τόσο λιγότερο εμπόδιο δημιουργεί η ανώμαλη επιφάνεια του στηρίγματος σε αυτό.

Σημειώστε ότι ο συντελεστής τριβής κύλισης, σε αντίθεση με τον συντελεστή τριβής ολίσθησης, είναι μια ονομαζόμενη ποσότητα και εκφράζεται σε μονάδες μήκους (συνήθως σε cm).

Η τριβή κύλισης προκαλείται από παραμορφώσεις.

Ας βάλουμε τον τροχό στο δρόμο, του ασκήσουμε βαρύτητα G, κανονική δύναμη N από την πλευρά του δρόμου και πιέζουμε τον άξονα του τροχού με δύναμη P, προσπαθώντας να τον μετακινήσουμε (Εικ. 11).

Ρύζι. 11. Εφαρμογή δύναμης σε τροχό τοποθετημένο στο δρόμο.

Μας σταματάει κάτι θεωρητικά; Όχι πραγματικά! Αποδεικνύεται παράδοξο - αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει αντίσταση κατά την κύλιση; Αλλά σημειώστε ότι δεν λάβαμε καθόλου υπόψη την παραμόρφωση του τροχού είναι, σαν να λέγαμε, «απόλυτα σκληρός», πιο σκληρός από το διαμάντι. Τότε, φυσικά, δεν υπάρχει αντίσταση. Επομένως, για να μειωθεί η αντίσταση στην τριβή κύλισης, οι τροχοί και ο δρόμος είναι κατασκευασμένοι από πολύ σκληρά υλικά - όχι διαμάντι, φυσικά, αλλά, για παράδειγμα, ατσάλι. Οι τροχοί σιδηροδρόμων έχουν αντίσταση αρκετές φορές μικρότερη από τους τροχούς των αυτοκινήτων, οι οποίοι είναι πιο μαλακοί.

Τι συμβαίνει στον «μαλακό» τροχό καθώς κινείται; Σε επαφή με το δρόμο ισοπεδώνεται λίγο και λόγω υστέρησης (ανελαστικές απώλειες που υπάρχουν πάντα σε οποιοδήποτε ελαστικό σώμα κατά τις παραμορφώσεις του), η δύναμη πίεσης του δρόμου Ν μετατοπίζεται ελαφρώς προς τα εμπρός σε κίνηση (Εικ. 12).

Ρύζι. 12. «Μαλακός» τροχός κατά την κίνηση.

Έχει εμφανιστεί λοιπόν ένας ώμος δύναμης α, που πρέπει να ξεπεραστεί, άρα και τριβή κύλισης! Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του τροχού και όσο πιο σκληρός είναι (σε ​​σκληρό δρόμο), τόσο λιγότερη αντίσταση κύλισης έχει.

Γι' αυτό οχήματα παντός εδάφους μεγάλους τροχούς, αλλά στα τρένα και στα τραμ είναι τόσο σκληρά. Για επιβατικό αυτοκίνητοΔυστυχώς, δεν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά ούτε το ένα ούτε το άλλο. Εάν οι τροχοί είναι πολύ μεγάλοι, όπως στα vintage ποδήλατα, για παράδειγμα, το αυτοκίνητο θα γίνει άσχημο, θα είναι δύσκολο να στρίψει και οι τροχοί θα είναι άσκοπα βαρείς. Λοιπόν, δεν μπορείτε να τα κάνετε σκληρά, θα κόψουν την άσφαλτο σαν εκτροχιασμένο τραμ, και αν δεν τα κόψετε, τότε το τίναγμα θα είναι αδύνατο - τα μαλακά ελαστικά «αποσβένουν» τους κραδασμούς από την ανομοιομορφία του δρόμου. Πρέπει λοιπόν να συμβιβαστούμε!

Αλλά σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, η τριβή κύλισης είναι μικρότερη από την τριβή ολίσθησης. Σούκοι, πρόσεξε. Με την τριβή ρευστού, πολλά είναι διαφορετικά. Ως εκ τούτου, από την αρχαιότητα, προσπάθησαν να βάλουν βαριά αντικείμενα σε κυλίνδρους και στη συνέχεια σε τροχούς. Ακόμη και οι αρχαίοι Αιγύπτιοι το έκαναν αυτό.

Ας πάμε τώρα στο σχέδιο. Δείχνει διάφορους συντελεστές τριβής ολίσθησης και κύλισης. Η επιγραφή "χάλυβας/χυτοσίδηρος" σημαίνει: ο συντελεστής τριβής του χάλυβα σε χυτοσίδηρο." Για την τριβή ολίσθησης, τα υλικά μπορούν να αντικατασταθούν, η τιμή του συντελεστή δεν θα αλλάξει. Αλλά για τον συντελεστή τριβής κύλισης, αυτό είναι Για παράδειγμα, ένας τροχός από ατσάλι έχει μεγαλύτερη αντίσταση κύλισης σε σχέση με το αντίστροφο, και αυτό είναι κατανοητό φορές λιγότερο από όταν ένας τροχός από χάλυβα κυλά σε ξύλινο πάτωμα.

Κοιτάζοντας την εικόνα, θα βρείτε πολλές άλλες πληροφορίες για σύγκριση και προβληματισμό (Πίνακας 1).

Τραπέζι 1.

Δεν συμμετέχουν όλοι σε αγώνες, αλλά πολλοί άνθρωποι πρέπει να οδηγούν αυτοκίνητο, μοτοσικλέτα ή ποδήλατο. Ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος να φρενάρεις αν εμφανιστεί ένα εμπόδιο μπροστά σου;

Το παρακάτω γράφημα απαντά σε αυτή την ερώτηση (Εικ. 14).

Ρύζι. 14. Φρενάρισμα.

Εάν φρενάρετε ολισθαίνοντας, σφίγγοντας σφιχτά τους τροχούς (το λεγόμενο ολίσθηση), τότε η απόσταση πέδησης θα είναι μεγαλύτερη από ό,τι με το κυλιόμενο φρενάρισμα (οι τροχοί φρενάρουν, αλλά γυρίζουν), αλλά η ταχύτητα αρχικά πέφτει πιο απότομα. Επομένως, εάν υπάρχει κίνδυνος σύγκρουσης, πρέπει πάντα να φρενάρετε με ολίσθηση. Είναι καλύτερα να χτυπάτε με χαμηλότερη ταχύτητα, αφού η ενέργεια κρούσης είναι ανάλογη του τετραγώνου της ταχύτητας. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις, πρέπει να φρενάρετε κυλώντας: η απόσταση φρεναρίσματος θα είναι μικρότερη και τα ελαστικά θα φθείρονται λιγότερο.

.5 Τρόποι μείωσης της τριβής

νόμος τριβής συρόμενη κύλιση

Στην τεχνολογία, για να μειωθεί η επίδραση των δυνάμεων ξηρής τριβής μεταξύ των επιφανειών, εισάγεται ένα λιπαντικό (ένα παχύρρευστο υγρό που δημιουργεί ένα λεπτό στρώμα μεταξύ των στερεών επιφανειών).

Το αποτέλεσμα της λίπανσης είναι ότι ένα στρώμα παχύρρευστου υγρού εισάγεται ανάμεσα στις επιφάνειες τριβής, το οποίο γεμίζει όλες τις επιφανειακές ανωμαλίες και, κολλώντας σε αυτές, σχηματίζει δύο τρίψιμα στρώματα υγρού (Εικ. 15).

Ρύζι. 15. Επίδραση λίπανσης.

Επομένως, αντί για τριβή μεταξύ δύο στερεών επιφανειών κατά τη λίπανση, εμφανίζεται εσωτερική τριβή του υγρού, η οποία είναι σημαντικά μικρότερη από την εξωτερική τριβή δύο στερεών επιφανειών. Η χρήση λιπαντικών ελαίων μειώνει την τριβή κατά 8-10 φορές. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της έννοιας της λίπανσης αντιπροσωπεύεται από το τρέξιμο ενός σκέιτερ ταχύτητας. Ως αποτέλεσμα της δύναμης που ασκεί ο σκέιτερ στη λεπίδα του πατινιού, το χιόνι λιώνει και το νερό εμφανίζεται κάτω από το πατίνι, το οποίο παγώνει ξανά αφού ο σκέιτερ τρέξει και η πίεση έχει εξαφανιστεί. Ωστόσο, το νερό δεν είναι κατάλληλο για λίπανση σε μηχανισμούς, αφού λόγω του χαμηλού ιξώδους του θα στριμωχόταν από το κενό των ανωμαλιών μεταξύ των επιφανειών τριβής.

Όλες οι μηχανές έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: σε όλες κάτι είναι βέβαιο ότι θα περιστρέφεται. Και παντού υπάρχει ένα αχώριστο ζευγάρι - ένας άξονας και το στήριγμά του - ένα ρουλεμάν

Δεδομένου ότι οι δυνάμεις τριβής κύλισης είναι σημαντικά μικρότερες από τις δυνάμεις τριβής ολίσθησης, στις μηχανές και τους μηχανισμούς, στις περισσότερες περιπτώσεις, τα ρουλεμάν ολίσθησης αντικαθίστανται από ρουλεμάν κύλισης (Εικ. 16).

Ρύζι. 16. Ρουλεμάν.

Το ρουλεμάν αποτελείται από δύο δακτυλίους. Ένα από αυτά - το εσωτερικό - είναι σφιχτά στερεωμένο στον άξονα και περιστρέφεται μαζί του. Ο άλλος - ο εξωτερικός δακτύλιος - σφίγγεται ακίνητα μεταξύ της βάσης και του καλύμματος του ρουλεμάν.

Αυτοί οι δακτύλιοι - κλιπ έχουν επεξεργασμένες αυλακώσεις στις επιφάνειές τους το ένα απέναντι από το άλλο. Ανάμεσα στα κλιπ υπάρχουν ατσάλινες μπάλες. Όταν το ρουλεμάν περιστρέφεται, οι μπάλες κυλούν κατά μήκος των αυλακώσεων στα κλουβιά.

Όσο καλύτερα γυαλίζονται οι επιφάνειες των τροχιών και οι μπάλες, τόσο λιγότερη τριβή υπάρχει. Για να αποτρέψετε τις μπάλες να τρέξουν σε ένα σωρό, χωρίζονται με διαχωριστικό. Οι διαχωριστές κατασκευάζονται συνήθως από πλαστικό, χάλυβα ή μπρούτζο.

Κατά την περιστροφή, εμφανίζεται τριβή κύλισης σε ένα τέτοιο ρουλεμάν. Οι απώλειες τριβής σε ένα ρουλεμάν είναι 20-30 φορές λιγότερες από ότι σε ένα απλό ρουλεμάν! Τα ρουλεμάν κύλισης κατασκευάζονται όχι μόνο με μπάλες, αλλά και με κυλίνδρους διαφόρων σχημάτων. Χωρίς ρουλεμάν κύλισης, η σύγχρονη βιομηχανία και οι μεταφορές δεν θα ήταν δυνατές.

Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται ευρέως μια μέθοδος μείωσης της τριβής όταν κινούνται οχήματα, όπως ένα μαξιλάρι αέρα.

Το μαξιλάρι αέρα (Εικ. 17) είναι ένα στρώμα συμπιεσμένος αέραςκάτω από το όχημα, το οποίο το ανυψώνει πάνω από την επιφάνεια του νερού ή του εδάφους. Ένα στρώμα πεπιεσμένου αέρα δημιουργείται από ανεμιστήρες. Η απουσία τριβής στην επιφάνεια μειώνει την αντίσταση στην κίνηση. Η ικανότητα ενός τέτοιου σκάφους να κινείται πάνω από διάφορα εμπόδια στην ξηρά ή πάνω από κύματα στο νερό εξαρτάται από το ύψος ανύψωσης.

Ρύζι. 17 Μαξιλάρι αέρα.

Σχέδιο λειτουργίας ενός σκάφους με μαξιλάρι αέρα: 1 - κύριες έλικες. 2 - ροή αέρα. 3 - ανεμιστήρας? 4 - εύκαμπτη μεμβράνη (φούστα).

Η πρώτη ιδέα ενός τέτοιου hovercraft εκφράστηκε από την Κ.Ε. Tsiolkovsky το 1927, στο έργο του «Αντίσταση του αέρα και το γρήγορο τρένο». Αυτό είναι ένα εξπρές χωρίς τροχούς που ορμάει πάνω από έναν τσιμεντένιο δρόμο, ακουμπώντας επάνω στρώμα αέρος- στρώμα πεπιεσμένου αέρα.

2.6 Επιβλαβής και ωφέλιμη τριβή

Η τριβή μπορεί να είναι επιβλαβής και ωφέλιμη.

Μερικές φορές η τριβή είναι «βλάβη»!

Η τριβή επιβραδύνει την κίνηση. Μια τεράστια ποσότητα πολύτιμου καυσίμου καταναλώνεται για να ξεπεραστεί η τριβή όλων των τύπων. Η τριβή προκαλεί φθορά σε επιφάνειες τριβής: φθείρονται οι σόλες, τα ελαστικά αυτοκινήτου και τα εξαρτήματα μηχανών. Προσπαθούν να μειώσουν την επιβλαβή τριβή.

Αλλά μερικές φορές υπάρχει όφελος στην τριβή!

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η έλλειψη τριβής απειλεί μεγάλα προβλήματα (για παράδειγμα, το φρενάρισμα των αυτοκινήτων συμβαίνει μόνο λόγω των δυνάμεων τριβής που προκύπτουν μεταξύ των μαξιλαριών και του τυμπάνου), προσπαθούν να το αυξήσουν, για παράδειγμα, όταν περπατούν σε συνθήκες πάγου.

Στην καθημερινή ζωή, οι δυνάμεις τριβής παίζουν επίσης θετικούς και αρνητικούς ρόλους και οι εκδηλώσεις τους ποικίλλουν. Η χρήση στατικής τριβής χρησιμοποιείται για τη στερέωση εξαρτημάτων με καρφιά και για τη μετακίνηση ενός ατόμου και ενός αυτοκινήτου κατά μήκος της επιφάνειας της γης. Μπορεί κανείς να φανταστεί τι δυσκολίες θα προέκυπταν κατά το περπάτημα αν δεν υπήρχαν στατικές δυνάμεις τριβής (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια του πάγου). Σε γενικές γραμμές, εάν δεν υπήρχαν δυνάμεις τριβής, θα ήταν αδύνατο να κρατήσετε οποιοδήποτε αντικείμενο στο χέρι. Σε πολλές περιπτώσεις, ο ρόλος των δυνάμεων τριβής είναι, αντίθετα, αρνητικός. Η τριβή καταστρέφει τα κινούμενα μέρη με την πάροδο του χρόνου, επομένως όσο περισσότερα από αυτά υπάρχουν σε έναν μηχανισμό, τόσο λιγότερο ανθεκτικός είναι.

Υπάρχουν όμως εξαιρέσεις όταν, ακόμη και αν η δύναμη της τριβής είναι επιβλαβής, δεν βλάπτει το αντικείμενο ή δεν παρεμβαίνει με κάποιο τρόπο σε αυτό. Αυτή η εξαίρεση είναι μια κλεψύδρα (Εικ. 18).

Ρύζι. 18. Κλεψύδρα.

Έτσι, η τριβή μπορεί να είναι χρήσιμη σε ορισμένες περιπτώσεις και επιβλαβής σε άλλες!

.7 Ο ισχυρός άνδρας του Jules Vernov και η φόρμουλα του Euler

Πώς μπορείς να αυξήσεις την τριβή κατά 5, 10... 100 φορές; Αποδεικνύεται ότι αυτό είναι επίσης δυνατό. Απλώς πρέπει να τυλίξετε ένα αντικείμενο τριβής γύρω από ένα άλλο, για παράδειγμα, ένα σχοινί γύρω από έναν άξονα ή ένα στήριγμα. Αυτό γίνεται όταν ασφαλίζουν πλοία σε προβλήτες, τυλίγοντας ένα σχοινί γύρω από κολώνες - στύλους στην προβλήτα. Η επίδραση της περιέλιξης στη δύναμη τριβής είναι απλά εκπληκτική!

Θυμάστε τον ισχυρό άνδρα-αθλητή Mathifa του Ιουλίου Βερν; «Μαγευτικό κεφάλι, ανάλογο με το γιγάντιο ύψος. στήθος σαν φυσούνα σιδηρουργού? Τα πόδια είναι σαν τα καλά κούτσουρα, τα χέρια είναι πραγματικοί γερανοί. Με γροθιές σαν σφυριά...» Μάλλον από τα κατορθώματα αυτού του ισχυρού άνδρα, που περιγράφεται στο μυθιστόρημα «Ματίας Στάντορφ», θυμάστε το εκπληκτικό περιστατικό με το πλοίο «Trabocolo», όταν ο γίγαντας μας, με τη δύναμη των δυνατών του χεριών, καθυστέρησε. την κάθοδο ενός ολόκληρου πλοίου.

Δείτε πώς ο μυθιστοριογράφος μιλά για αυτό το κατόρθωμα:

«Το πλοίο, ήδη απελευθερωμένο από τα στηρίγματα που το στήριζαν στα πλάγια, ήταν έτοιμο για καθέλκυση. Ήταν αρκετό να αφαιρεθούν τα αγκυροβόλια για να αρχίσει να κατεβαίνει το πλοίο. Ήδη μισή ντουζίνα ξυλουργοί δούλευαν κάτω από την καρίνα του πλοίου. Οι θεατές παρακολούθησαν την επιχείρηση με ζωηρή περιέργεια. Εκείνη τη στιγμή, ένα γιοτ αναψυχής εμφανίστηκε, που στρογγυλεύει την παραλιακή προεξοχή. Για να μπει στο λιμάνι, η θαλαμηγός έπρεπε να περάσει μπροστά από το ναυπηγείο όπου ετοιμαζόταν η καθέλκυση του Trabocolo και μόλις έδωσε το σήμα χρειάστηκε, για να αποφευχθούν τυχόν ατυχήματα, να καθυστερήσει η καθέλκυση στο για να ξαναπιάσει δουλειά αφού το γιοτ είχε μπει στο κανάλι. Αν τα πλοία -το ένα στεκόταν απέναντι, το άλλο κινούνταν με μεγάλη ταχύτητα- είχαν συγκρουσθεί, το γιοτ θα είχε χαθεί.

Οι εργάτες σταμάτησαν να σφυροκοπούν. Όλα τα βλέμματα καρφώθηκαν στο χαριτωμένο καράβι, τα λευκά πανιά του οποίου έμοιαζαν επιχρυσωμένα στις λοξές ακτίνες του Ήλιου. Σύντομα το γιοτ βρέθηκε ακριβώς απέναντι από το ναυπηγείο, όπου ένα πλήθος χιλιάδων περίεργων πάγωσε. Ξαφνικά ακούστηκε μια κραυγή φρίκης: το Trabocolo ταλαντεύτηκε και άρχισε να κινείται εκείνη τη στιγμή. Όταν το γιοτ έστριψε δεξιά προς το μέρος του! Και τα δύο πλοία ήταν έτοιμα να συγκρουστούν, δεν υπήρχε ούτε χρόνος ούτε ευκαιρία να αποτραπεί αυτή η σύγκρουση. Το Trabocolo γλίστρησε γρήγορα στην πλαγιά... Λευκός καπνός, που εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα τριβής, στροβιλίστηκε μπροστά από την πλώρη του, ενώ η πρύμνη βυθιζόταν ήδη στο νερό του κόλπου.

Ξαφνικά εμφανίστηκε ένας άντρας, άρπαξε τη γραμμή πρόσδεσης που κρέμονταν στο μπροστινό μέρος του Trabocolo και προσπάθησε να το κρατήσει, σκύβοντας στο έδαφος. Σε ένα λεπτό τυλίγει τα αγκυροβόλια γύρω από έναν σιδερένιο σωλήνα που χώνεται στο έδαφος και, με κίνδυνο να συνθλιβεί, κρατά το σχοινί στα χέρια του με υπεράνθρωπη δύναμη για 10 δευτερόλεπτα. Επιτέλους σπάνε τα αγκυροβόλια. Αλλά αυτά τα 10 δευτερόλεπτα ήταν αρκετά: το Trabocolo, βυθίζοντας στο νερό, άγγιξε ελαφρά μόνο το γιοτ και όρμησε προς τα εμπρός.

Το γιοτ σώθηκε. Όσο για το άτομο για το οποίο κανείς δεν είχε καν χρόνο να έρθει στη διάσωση - όλα έγιναν τόσο γρήγορα και απροσδόκητα - ήταν ο Matifu!».

Η μηχανική διδάσκει ότι όταν ένα σχοινί που τυλίγεται γύρω από μια βάση ολισθαίνει, η δύναμη τριβής φτάνει μεγάλο μέγεθος. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των στροφών του σχοινιού, τόσο μεγαλύτερη είναι η τριβή. ο κανόνας της αύξησης της τριβής είναι τέτοιος ώστε, με την αύξηση του αριθμού των στροφών σε μια αριθμητική πρόοδο, η τριβή αυξάνεται σε μια γεωμετρική πρόοδο. Ως εκ τούτου, ακόμη και ένα αδύναμο παιδί, κρατώντας το ελεύθερο άκρο ενός σχοινιού τραύθηκε 3-4 φορές σταθερός άξονας, μπορεί να εξισορροπήσει τεράστια δύναμη.

Στις προβλήτες ατμοπλοίων ποταμών, οι έφηβοι χρησιμοποιούν αυτή την τεχνική για να σταματήσουν τα ατμόπλοια με εκατοντάδες επιβάτες να πλησιάζουν τις προβλήτες. Δεν είναι η εκπληκτική δύναμη των χεριών τους που τους βοηθά, αλλά η τριβή του σχοινιού στο σωρό.

Ο διάσημος μαθηματικός του 18ου αιώνα Euler καθιέρωσε την εξάρτηση της δύναμης τριβής από τον αριθμό των στροφών του σχοινιού γύρω από το σωρό. Για όσους δεν πτοούνται από τη συμπυκνωμένη γλώσσα των αλγεβρικών εκφράσεων, παρουσιάζουμε αυτόν τον διδακτικό τύπο Euler:

Εδώ ο F 1- η δύναμη ενάντια στην οποία στρέφεται η προσπάθειά μας F 0.Το γράμμα e δηλώνει τον αριθμό 2.718... (η βάση των φυσικών λογαρίθμων), το μ είναι ο συντελεστής τριβής μεταξύ του σχοινιού και της βάσης. Γράμμα ? ορίζεται "γωνία περιέλιξης". Για παράδειγμα, εάν ένα σχοινί τυλιχτεί γύρω από έναν σωλήνα μία φορά, τότε η "γωνία περιέλιξης" ?=2?==2×3,14=6,28 ακτίνια.

Αυτή η φόρμουλα προήλθε από τον μεγάλο Euler. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, είναι εύκολο να υπολογίσουμε, γνωρίζοντας τον συντελεστή τριβής, ότι αν ο Ματίφου τύλιγε το σχοινί γύρω από τον σωλήνα μόνο 3 φορές, θα μείωνε την τάση του σχοινιού κατά 500 φορές! Εδώ ακόμη και ένα παιδί μπορούσε να το κρατήσει: ακόμα κι αν το πλοίο, κινούμενος από τις γλίστρες, τραβούσε το σχοινί με δύναμη F 1= 50 kN, τότε το Matif θα είχε μόνο 100 N (10 kg).

2.8 Κώνος τριβής

Αφήστε ένα σώμα βάρους P να κινηθεί υπό την επίδραση της δύναμης T κατά μήκος μιας τραχιάς επιφάνειας Από τη μια πλευρά, η επιφάνεια δεν επιτρέπει στο σώμα να πέσει κάτω από την επίδραση της βαρύτητας P. Από την άλλη, η επιφάνεια εμποδίζει την ελεύθερη. κίνηση του σώματος υπό την επίδραση της δύναμης Τ. Έτσι, η δύναμη τριβής F επίσης, όπως μια κανονική αντίδραση, ζωντανεύει από την επιφάνεια, δηλαδή η δύναμη τριβής είναι επίσης μια αντίδραση. Η κανονική αντίδραση και η δύναμη τριβής αθροίζονται στη συνολική αντίδραση R, η οποία αποκλίνει από την κανονική κατά γωνία ?. Αυτή η γωνία ονομάζεται γωνία τριβής. Χρησιμοποιώντας το σχ. είναι εύκολο να υπολογίσουμε ποια είναι η εφαπτομένη της γωνίας τριβής tg?=F/N=μN/N=μ , δηλαδή η εφαπτομένη της γωνίας τριβής είναι αριθμητικά ίση με τον συντελεστή τριβής.

Τώρα φανταστείτε ότι περιστρέφετε τη συνολική αντίδραση γύρω από την επιφάνεια κανονική. Στην περίπτωση αυτή, η δύναμη R περιγράφει έναν κώνο, ο οποίος ονομάζεται κώνος τριβής. Είναι ενδιαφέρον ότι η περιοχή που περιορίζεται από τον κώνο τριβής καθορίζει την περιοχή ισορροπίας για το σώμα: αν ασκηθεί δύναμη στο σώμα μέσα στον κώνο τριβής, δεν θα κινήσει το σώμα, όσο μεγάλη κι αν είναι. αν ασκηθεί δύναμη σε σώμα εκτός του κώνου τριβής, κινεί το σώμα, όσο μικρό κι αν είναι (Εικ. 19).

Ρύζι. 19. Κώνος τριβής.

Ας δούμε γιατί συμβαίνει αυτό (Εικ. 20).

Ρύζι. 20. Κώνος τριβής.

Εάν η δύναμη Q δρα μέσα στον κώνο τριβής, τότε η δύναμη διάτμησης Q 1=Qsin; . Ας υπολογίσουμε τη δύναμη τριβής:

F=µN=µ Qcos;= Qcos?tg? .

Περιθώριο ασφαλείας F-Q 1=Q( cos; tg; -αμαρτία ?) = Qsin( ?-?)/cos; . Έτσι, ο συντελεστής ασφάλειας είναι ανάλογος του Q, αφού sin( ?-?)/cos; - σταθερή τιμή. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη Q, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη συγκράτησης F-Q1 .

Αυτός είναι ο λόγος που πρέπει να είστε σε θέση να δημιουργήσετε έναν κώνο τριβής.

Κάποτε κατέρρευσε μια γέφυρα στο Μόναχο, και το σφάλμα δεν ήταν ένας τυφώνας άνεμος, ούτε ένα σύνταγμα στρατιωτών που βάδιζαν με βήμα, αλλά... ένας κώνος τριβής.

Αυτή η γέφυρα στερεωνόταν στο ένα άκρο με μεντεσέ και στο άλλο άκρο τοποθετούνταν σε κυλίνδρους (Εικ. 21). Η γέφυρα ασφαλίζεται πάντα με τέτοιο τρόπο ώστε να μην παραμορφώνεται λόγω διακυμάνσεων της θερμοκρασίας. Ο μεντεσές ήταν γεμάτος με πάστα, που τον προστάτευε από τη διάβρωση. Μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα, η πάστα έλιωσε και το ιξώδες της έγινε λιγότερο. Η φύση της τριβής έχει αλλάξει - έχει επίσης μειωθεί. Ο κώνος τριβής στένεψε και η δύναμη πίεσης στο στήριγμα ξεπέρασε τον κώνο.

Ρύζι. 21. Γέφυρα στο Μόναχο.

Η ισορροπία έσπασε και η γέφυρα κατέρρευσε. Οι μηχανικοί πρέπει συχνά να κατασκευάσουν έναν κώνο τριβής για να καθορίσουν εάν α αυτό το σχέδιοή όχι. Αλλά οι μηχανικοί δεν είναι οι μόνοι που ασχολούνται με τον κώνο τριβής. Καθένας από εμάς αντιμετωπίζει αυτό το φυσικό φαινόμενο καθημερινά.

Για να φτάσετε στην έξοδο με ένα γεμάτο λεωφορείο ή τρόλεϊ, πρέπει να σκαρφαλώσετε σαν φίδι. Αυτό το κάνουμε ασυναίσθητα, χωρίς να σκεφτόμαστε ότι με αυτόν τον τρόπο βγαίνουμε από τους κώνους τριβής στα σημεία επαφής με άλλους επιβάτες.

Είτε κάνουμε πατινάζ, είτε πηγαίνουμε στη δουλειά, είτε γυρίζουμε σελίδα σε ένα βιβλίο, παντού συναντάμε την τριβή και, συγκεκριμένα, τον κώνο της τριβής.

2.9 Περίεργη τριβή

Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα πράγματα και γεγονότα που σχετίζονται με την τριβή. Θέλω να σας πω για μερικά από αυτά. Στα τέλη του περασμένου αιώνα, ο Άγγλος βιομήχανος Harvey έστειλε δείγματα νέων πλακών θωράκισης στη Ρωσία για την προστασία των πλοίων. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, οι οβίδες των βαρέων όπλων, αντί να σπάσουν τις πλάκες, έσπασαν οι ίδιοι στην πανοπλία, χωρίς να προκαλέσουν ζημιά σε ό,τι μπορούσε να κρύβεται πίσω από αυτήν. Όμως οι Ρώσοι ζήτησαν να επαναληφθούν οι δοκιμές. Και τα κοχύλια άρχισαν να σπάνε τις πλάκες θωράκισης (και αργότερα να ανοίγουν τρύπες σε αυτές, Εικ. 22).

Ρύζι. 22. Βλήμα που τρυπάει πλάκες θωράκισης.

Τώρα τα κοχύλια ήταν εξοπλισμένα με ειδικά καπάκια από μαλακό χάλυβα. Το καπάκι ισοπέδωσε, έλιωσε και αφενός εμπόδιζε το βλήμα να σχιστεί και αφετέρου χρησίμευε ως ένα είδος λιπαντικού καθώς περνούσε από την πλάκα θωράκισης.

Ο εφευρέτης του καπέλου ήταν ο Ρώσος επιστήμονας και ναύτης Ναύαρχος Μακάροφ.

Μια φορά κι έναν καιρό, για να βάλουν φωτιά, οι άνθρωποι έπαιρναν ένα κοφτερό ξύλινο ραβδί, το πίεζαν πάνω σε ένα ξύλινο μπλοκ και το περιέστρεψαν γρήγορα (Εικ. 23). Με επαρκή επιμονή, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, εμφανίστηκε καπνός στο σημείο τριβής και το προκύπτον πριονίδι και, για παράδειγμα, τα ξηρά βρύα, άρχισαν να σιγοκαίνονται και να αναφλέγονται. Οι συχνές αστοχίες στην εξόρυξη φωτιάς με το τρίψιμο του ξύλου στο ξύλο οφείλονταν σε ανεπαρκή ξηρότητα του ξύλου.

Ρύζι. 23. Κάνοντας φωτιά.

Είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιούσαν οι Αυστραλοί, καθώς και οι Ινδοί της Νότιας Αμερικής. Με αυτή τη μέθοδο δημιουργίας φωτιάς, ένα άτομο αντικαθιστούσε συχνά ένα άλλο, αλλά η περιστροφή δεν σταματούσε μέχρι να επιτευχθεί η επιτυχία.

Μπορείτε να τροποποιήσετε λίγο αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιώντας ένα μικρό φιόγκο και τυλίγοντας το κορδόνι γύρω από ένα περιστρεφόμενο ραβδί.

Ένας άλλος τρόπος για να κάνετε φωτιά είναι να χτυπήσετε σπινθήρες, και αυτό συνοδεύεται επίσης από τριβή! Μπορείτε να πάρετε φωτιά χτυπώντας μια σκληρή πέτρα με ένα μεταλλικό αντικείμενο, όπως ένα μαχαίρι. Μια τέτοια συσκευή για την παραγωγή φωτιάς υπήρχε από τα αρχαία χρόνια και αργότερα έγινε γνωστή ως «πυρόλιθος» (Εικ. 24).

Ρύζι. 24. Πυρόλιθος.

Ο πυριτόλιθος είναι μια συσκευή για την παραγωγή φωτιάς, που χρησιμοποιείται ευρέως πριν από την εμφάνιση των σπίρτων. Αποτελείται από χάλυβα, πυριτόλιθο και σκόνη. Το δέμα των σπινθήρων που παράγεται όταν ο πυριτόλιθος χτυπά την καρέκλα αναφλέγει τη λάκα.

Το Kresal (από τη λέξη "κόβω") είναι μια λωρίδα χάλυβα με μια εγκοπή απαραίτητη για τη διάσπαση μικρών σωματιδίων από τον πυριτόλιθο. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία αυξάνεται στους 900-1100°C και τα θερμαινόμενα σωματίδια αναφλέγονται. Είναι σαν να τρίβεις ένα ατσάλινο αντικείμενο πάνω σε μια πέτρα και να δημιουργείς μια βροχή από σπινθήρες γύρω του.

Στη συνέχεια, η καρέκλα μετατράπηκε σε οδοντωτό τροχό, ο οποίος βρήκε την εφαρμογή του πρώτα στα πυροβόλα όπλα και μετά στους αναπτήρες (Εικ. 25).

Ρύζι. 25. Ένας οδοντωτός τροχός που χρησιμοποιείται σε έναν αναπτήρα.

Και τα πρώτα σπίρτα εφευρέθηκαν το 1830 από τον 19χρονο Γάλλο χημικό Charles Soria. Αυτά ήταν σπίρτα φωσφόρου. Αυτά τα σπίρτα αναφλέγονταν ακόμη και από την αμοιβαία τριβή στο κουτί και όταν τρίβονταν σε οποιαδήποτε σκληρή επιφάνεια, για παράδειγμα, στη σόλα μιας μπότας. Αυτά τα σπίρτα δεν είχαν οσμή, αλλά ήταν επιβλαβή για την υγεία, αφού ο λευκός φώσφορος είναι πολύ δηλητηριώδης.

Το 1855, ο Σουηδός χημικός Lundström άρχισε να χρησιμοποιεί αβλαβή κόκκινο φώσφορο για την παραγωγή σπίρτων. Τέτοια σπίρτα άναβαν εύκολα σε μια προετοιμασμένη επιφάνεια και πρακτικά δεν αναφλέγονταν αυθόρμητα. Ο πρώτος «σουηδικός αγώνας» του Lundström έχει επιβιώσει σχεδόν μέχρι σήμερα (Εικ. 26).

Ρύζι. 26. «Σουηδικός αγώνας».

Για το βάθρο του μνημείου του Μεγάλου Πέτρου στην Αγία Πετρούπολη χρησιμοποιήθηκε μονολιθικός ογκόλιθος από γρανίτη βάρους 80 χιλιάδων λιρών.

Αυτό το μπλοκ ανακαλύφθηκε από έναν ντόπιο αγρότη, τον Vishnyakov. Το μπλοκ ονομάστηκε Thunder Stone, επειδή κάποτε το χτύπησε κεραυνός, γκρεμίζοντας ένα μεγάλο θραύσμα. Πώς τον 18ο αιώνα, χωρίς να έχει κανένα ισχυρά τρακτέρ, όχι γερανοί, θα μπορούσαν οι άνθρωποι να κάνουν ένα τέτοιο θαύμα; Το Thunder Stone ταξίδεψε περίπου 9 χλμ από την ξηρά και στη συνέχεια κατά μήκος του Νέβα με σχεδίες παραδόθηκε στην Αγία Πετρούπολη. Αυτό το γεγονός σηματοδοτήθηκε με ένα ειδικό μετάλλιο, στο οποίο κόπηκε η επιγραφή: «Σαν τολμηρό, 1770». Όλη η Ευρώπη μιλούσε για αυτή την πρωτοφανή επιχείρηση, που δεν είχε επαναληφθεί από την εποχή της μεταφοράς των αιγυπτιακών μνημείων στην αρχαία Ρώμη.

Πώς έγινε αυτό;

Το πρωτοφανές έργο για τη μετακίνηση της Thunder Stone έδωσε ένας σιδηρουργός από τους κυβερνητικούς άνδρες, ο οποίος, δυστυχώς, παρέμεινε άγνωστος. Πρότεινε να κυλήσει η πέτρα σε ειδικά χυτές μπρούτζινες μπάλες κλεισμένες σε ένα έλκηθρο. Τα έλκηθρα ήταν μεγάλα κούτσουρα με αυλάκια ανοιχτά κατά μήκος τους, επενδεδυμένα με χαλκό στο εσωτερικό (Εικ. 27).

Εικ.27. Μετακίνηση του Thunder Stone.

Το μπλοκ γρανίτη τοποθετήθηκε σε μια πλατφόρμα από πολλές σειρές από πυκνά τοποθετημένα κορμούς, κάτω από τις οποίες υπήρχαν υδρορροές με μπάλες. Οι χωρικοί που διώχνονταν από τα κοντινά χωριά χρησιμοποιούσαν σχοινιά και πύλες για να μεταφέρουν την πέτρα στην ακτή. Αρκετοί άντρες έπρεπε να λιπαίνουν συνεχώς τις μπάλες με χοιρινό λαρδί και να τις μετακινούν προς τα εμπρός. Το Thunder-stone ταξίδεψε στην ξηρά έτσι για 120 ημέρες.

Παραδόθηκε στην Αγία Πετρούπολη και επεξεργάστηκε από μάστορες λιθοξόους, έγινε ένα όμορφο βάθρο για το μνημείο του Πέτρου (Εικ. 29).

Ρύζι. 30. Μνημείο Πέτρου Α'.

Αμερικανοί αστροναύτες, μέλη του πληρώματος του Apollo 12 C. Conrad και A. Bean, είπαν ότι ήταν εύκολο να περπατήσει κανείς στη Σελήνη, αλλά συχνά έχανε την ισορροπία τους, αφού ακόμη και με μια μικρή κλίση προς τα εμπρός μπορούσαν να πέσουν. Η σταθερότητα του περπατήματος ενός ατόμου καθορίζεται από τη δύναμη τριβής μεταξύ της σόλας του παπουτσιού και του εδάφους. Δεδομένου ότι η βαρύτητα στη Σελήνη είναι έξι φορές μικρότερη από ό,τι στη Γη, η δύναμη τριβής μειώνεται επίσης έξι φορές και η μυϊκή δύναμη είναι ίδια με τη Γη. Είναι σαν να γίνεσαι έξι φορές πιο δυνατός στη Γη. Το περπάτημα θα μετατραπεί αμέσως σε άλμα και η σταθερότητα θα χαθεί (Εικ. 31).

Ρύζι. 31. Αστροναύτης στη Σελήνη.

2.10 Τριβές στη ζωή των φυτών και των ζώων

Η τριβή παίζει θετικό ρόλο στη ζωή πολλών φυτών. Για παράδειγμα, αμπέλια, λυκίσκος, μπιζέλια, φασόλια και άλλα αναρριχώμενα φυτά, χάρη στην τριβή, μπορούν να προσκολληθούν σε κοντινά στηρίγματα, να συγκρατούνται πάνω τους και να έλκονται προς το φως (Εικ. 32). Αρκετή τριβή προκύπτει μεταξύ του στηρίγματος και του στελέχους, γιατί τα στελέχη τυλίγονται γύρω από τα στηρίγματα πολλές φορές και προσκολλώνται πολύ σφιχτά σε αυτά.

Σε φυτά που έχουν ριζώδη λαχανικά, όπως καρότα, παντζάρια, ρουταμπάγκα, η δύναμη της τριβής στο έδαφος βοηθά στη διατήρησή τους στο έδαφος. Καθώς η ρίζα μεγαλώνει, η πίεση της γύρω γης πάνω της αυξάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνεται και η δύναμη τριβής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι τόσο δύσκολο να τραβήξετε μεγάλα παντζάρια, ραπανάκια ή γογγύλια από το έδαφος (Εικ. 33).

Για φυτά όπως η κολλιτσίδα, η τριβή βοηθά στην εξάπλωση των σπόρων, οι οποίοι έχουν αγκάθια με μικρά αγκίστρια στα άκρα. Αυτά τα αγκάθια πιάνουν τη γούνα των ζώων και κινούνται μαζί τους. Οι σπόροι και οι ξηροί καρποί μπιζελιού, λόγω του σφαιρικού τους σχήματος και της χαμηλής τριβής κύλισης, κινούνται εύκολα μόνοι τους.

Οι οργανισμοί πολλών ζωντανών πλασμάτων έχουν προσαρμοστεί στην τριβή και έχουν μάθει να τη μειώνουν ή να την αυξάνουν. Το σώμα των ψαριών είναι εξορθολογισμένο και καλυμμένο με βλέννα, που τους επιτρέπει να αναπτύσσονται ενώ κολυμπούν. μεγαλύτερη ταχύτητα. Το τριχωτό κάλυμμα από θαλάσσιους ίππους, φώκιες και θαλάσσια λιοντάρια τους βοηθά να κινούνται στη στεριά και στους παγετώνες.

Στα ζώα και τους ανθρώπους, τα οστά που σχηματίζουν την άρθρωση δεν αγγίζουν το ένα το άλλο. καλύπτονται με αρθρικό χόνδρο, ο οποίος λειτουργεί ως ρυθμιστικό διάλυμα μεταξύ των επιφανειών των οστών (Εικ. 34).

Ρύζι. 34. Οστική άρθρωση.

Και κατά μήκος των άκρων του χόνδρου, προσαρτάται μια αρθρική μεμβράνη, η οποία περιέχει ένα υγρό που μειώνει την τριβή μεταξύ των αρθρικών επιφανειών. Το πρόβλημα της τριβής και της φθοράς στις αρθρώσεις έχει λυθεί από τη φύση σε ένα επίπεδο που οι τριβολόγοι μπορούν μόνο να ονειρευτούν. Τα ημερήσια φορτία, για παράδειγμα, στην ανθρώπινη άρθρωση του ισχίου υπερβαίνουν τα χίλια Newton κατά το άλμα και η τριβή και η φθορά πρακτικά απουσιάζουν. Το αποτέλεσμα είναι η απρόσκοπτη λειτουργία σε όλη σας τη ζωή!

Κατά τη δράση των οργάνων κίνησης σε ζώα και ανθρώπους, η τριβή εκδηλώνεται ως χρήσιμη δύναμη.

Για να αυξηθεί η πρόσφυση με το έδαφος, οι κορμοί δέντρων, τα άκρα των ζώων έχουν μια σειρά από διαφορετικές συσκευές: νύχια, αιχμηρές άκρες οπλών, αιχμές πετάλου, το σώμα των ερπετών καλύπτεται με φυμάτια και λέπια.

Η δράση των οργάνων σύλληψης (σύλληψη οργάνων σκαθαριών, νύχια καραβίδας, μπροστινά άκρα και ουρά ορισμένων φυλών πιθήκων, κορμός ελέφαντα) σχετίζεται επίσης στενά με την τριβή (Εικ. 35).

Ρύζι. 35. Όργανα σύλληψης διαφόρων ζώων.

Άλλωστε, ένα αντικείμενο ή ένα ζωντανό πλάσμα θα πιαστεί πιο σταθερά, όσο μεγαλύτερη είναι η τριβή μεταξύ αυτού και του οργάνου σύλληψης. Το μέγεθος της δύναμης τριβής εξαρτάται άμεσα από τη δύναμη πίεσης.

Πολλοί ζωντανοί οργανισμοί έχουν προσαρμογές λόγω των οποίων η τριβή είναι μικρή όταν κινείται προς μία κατεύθυνση και αυξάνεται απότομα όταν κινείται μέσα αντίστροφη κατεύθυνση. Αυτά είναι, για παράδειγμα, το μαλλί και τα λέπια που αναπτύσσονται λοξά στην επιφάνεια του δέρματος. Η κίνηση ενός γαιοσκώληκα βασίζεται σε αυτή την αρχή (Εικ. 36).

Ρύζι. 36. Γαιοσκώληκας.

Οι τρίχες που κατευθύνονται προς τα πίσω επιτρέπουν στο σώμα του σκουληκιού να περάσει προς τα εμπρός, αλλά αναστέλλουν την αντίστροφη κίνηση. Όταν το σώμα επιμηκύνεται, το τμήμα της κεφαλής κινείται προς τα εμπρός και το τμήμα της ουράς παραμένει στη θέση του όταν συστέλλεται, το τμήμα της κεφαλής καθυστερεί και το τμήμα της ουράς τραβιέται προς το μέρος του.

2.11 Ένας κόσμος χωρίς τριβές

Πώς θα ήταν ένας κόσμος χωρίς τριβές;

Φανταστείτε... ότι το πάτωμα στο δωμάτιό σας έχει γίνει ακόμα πιο ολισθηρό από ένα παγοδρόμιο. Σε αυτή την περίπτωση, θα έχετε μια αόριστη ιδέα να περπατήσετε σε έναν κόσμο χωρίς τριβές - είναι σχεδόν αδύνατο σε έναν τέτοιο κόσμο. Οι άνθρωποι έπεφταν κάθε λεπτό και δεν μπορούσαν να σηκωθούν. Εξάλλου, μόνο η τριβή (ακριβέστερα: στατική τριβή) μας επιτρέπει να σπρώχνουμε με τα πόδια μας, περπατώντας κατά μήκος ενός επίπεδου δρόμου.

Δεν θα υπήρχε τίποτα στο τραπέζι: με την παραμικρή κλίση, τα πάντα γλιστρούσαν στο πάτωμα, γλιστρούσαν και κυλούσαν κατά μήκος του, προσπαθώντας να φτάσετε στο χαμηλότερο σημείο. Στην πραγματικότητα, μόνο η δύναμη της στατικής τριβής συγκρατεί αντικείμενα σε ένα ελαφρώς κεκλιμένο λείο τραπέζι και δάπεδο και τα εμποδίζει να κινηθούν υπό την επίδραση της βαρύτητας.

Όλοι οι κόμποι θα λύνονταν αμέσως. Εξάλλου, οι κόμποι συγκρατούνται στη θέση τους μόνο λόγω της τριβής ορισμένων τμημάτων του σχοινιού, της δαντέλας ή του σπάγγου έναντι άλλων.

Όλα τα υφάσματα θα γκρεμίζονταν σε κλωστές και οι κλωστές σε μικροσκοπικές ίνες.

Αλλά όχι μόνο θα ήταν αδύνατο να περπατήσεις στον κόσμο χωρίς τριβές.

Πώς θα μπορούσε, για παράδειγμα, ένας οδηγός να σταματήσει το αυτοκίνητό του; Εξάλλου, το αυτοκίνητο επιβραδύνεται πιέζοντας τα ειδικά τύμπανα που περιστρέφονται μαζί με τους τροχούς, ΤΑΚΑΚΙΑ ΦΡΕΝΩΝ(ή κασέτες). Θα ήταν επίσης αδύνατο να γυρίσεις ένα αυτοκίνητο σε έναν κόσμο χωρίς τριβές. Θυμηθείτε ότι σε παγωμένες συνθήκες το αυτοκίνητο όχι μόνο «γλιστράει», αλλά και δεν υπακούει στο τιμόνι. Χωρίς τριβή, ένα αυτοκίνητο όχι μόνο δεν μπορεί να σταματήσει ή να γυρίσει, αλλά δεν μπορεί να κυλήσει καθόλου. Ο κινητήρας κινεί τους πίσω κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου. Αλλά σε έναν κόσμο χωρίς τριβές, οι περιστρεφόμενοι κινητήριοι τροχοί ενός αυτοκινήτου θα «γλιστρήσουν», όπως συμβαίνει συχνά το χειμώνα σε έναν παγωμένο δρόμο. Για να κυλήσουν οι τροχοί, πρέπει να τρίβονται στο δρόμο.

Σε έναν κόσμο χωρίς τριβή, θα ήταν αδύνατο να κατασκευάσουμε ή να κατασκευάσουμε πραγματικά οτιδήποτε: όλα τα καρφιά θα έπεφταν έξω από τους τοίχους, επειδή ένα καρφί που έχει πατηθεί συγκρατείται στη θέση του μόνο λόγω της τριβής στο ξύλο. Όλες οι βίδες, τα μπουλόνια, οι βίδες θα ξεβιδώνονταν με την παραμικρή κρούση - συγκρατούνται στη θέση τους μόνο λόγω της παρουσίας στατικής τριβής.

Θα ήταν αδύνατο να κατασκευαστεί η πιο απλή μηχανή. Ιμάντες κίνησης, που τρέχει από τροχαλία σε τροχαλία και μεταδίδει την περιστροφή από τους κινητήρες σε μηχανές και μηχανές, θα πηδούσε αμέσως: τελικά, η τριβή είναι που κάνει τον ιμάντα που τοποθετείται στην τροχαλία κίνησης να κινείται μαζί του.

Και χωρίς υγρή τριβή, η ζωή στη Γη θα ήταν δύσκολη. Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης διαφορετικών τμημάτων της επιφάνειας της Γης από τον Ήλιο, ο αέρας πάνω από αυτά δεν είναι εξίσου πυκνός. Ο πυκνότερος αέρας από κρύα μέρη μετακινείται σε θερμότερα μέρη, εκτοπίζοντας τον θερμό αέρα από εκεί. Παρουσιάζεται κίνηση του αέρα - άνεμος. Αλλά με την παρουσία εσωτερικής τριβής (ιξώδες), η κίνηση του αέρα επιβραδύνεται και ο άνεμος αργά ή γρήγορα εξασθενεί. Σε έναν κόσμο χωρίς τριβές, οι άνεμοι θα έπνεαν με απίστευτες ταχύτητες.

Τα ποτάμια που ρέουν από τα βουνά δεν θα επιβραδύνονταν από τις όχθες και τον πυθμένα. Το νερό μέσα τους θα κυλούσε όλο και πιο γρήγορα και, πετώντας με μανιώδη δύναμη στις στροφές των όχθες, θα τις διάβρωνε και θα τις κατέστρεφε. Τα μπλοκ που πέφτουν στο νερό (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης) θα προκαλούσαν κύματα που θα μαίνονταν χωρίς να υποχωρήσουν - τελικά, η εσωτερική τριβή μεταξύ των στρωμάτων νερού που τα ειρήνευαν προηγουμένως, καθώς και η τριβή στις ακτές και στον πυθμένα, εξαφανίστηκαν ! Τεράστια κύματα στις θάλασσες και τους ωκεανούς, μόλις σχηματιστούν, δεν θα υποχωρούσαν ποτέ.

Μια εικόνα ενός κόσμου χωρίς τριβή: τεράστιοι ογκόλιθοι που σέρνονται χωρίς να φρενάρουν από τις πλαγιές των βουνών στις πεδιάδες, γκρεμισμένοι λόφοι από άμμο... Ό,τι μπορεί να κινηθεί θα γλιστρήσει και θα κυλήσει μέχρι να καταλήξει στο χαμηλότερο δυνατό επίπεδο.

Ίσως ένα από τα πιο χρήσιμα φυσικά φαινόμενα που κάνει δυνατή την ύπαρξή μας είναι η τριβή;

συμπέρασμα

Στη δουλειά μου, προσπάθησα να κατανοήσω τα αίτια της τριβής. Έμεινα έκπληκτος με το πόσο ποικίλη και μερικές φορές απροσδόκητη τριβή εκδηλώνεται στο περιβάλλον μας. Η τριβή συμμετέχει εκεί που δεν την υποπτευόμαστε καν. Αν ξαφνικά η τριβή εξαφανιζόταν από τον κόσμο, πολλά συνηθισμένα φαινόμενα θα προχωρούσαν με εντελώς διαφορετικό τρόπο. Κανένα σώμα, είτε είναι στο μέγεθος ενός ογκόλιθου είτε είναι μικρά σαν κόκκοι άμμου, δεν θα μπορεί ποτέ να ακουμπήσει το ένα πάνω στο άλλο: όλα θα γλιστρήσουν και θα κυλήσουν μέχρι να καταλήξουν στο ίδιο επίπεδο. Χωρίς τριβή, η Γη θα ήταν μια μπάλα χωρίς ανωμαλίες, σαν δροσοσταλίδα. Σε αυτό μπορούμε να προσθέσουμε ότι ελλείψει τριβής, τα καρφιά και οι βίδες θα γλιστρούσαν έξω από τους τοίχους, ούτε ένα πράγμα δεν θα μπορούσε να κρατηθεί στα χέρια, καμία ανεμοστρόβιλος δεν θα σταματούσε ποτέ, κανένας ήχος δεν θα σταματούσε, αλλά θα αντηχούσε ατελείωτα, αντηχώντας ασταμάτητα, για παράδειγμα, από τους τοίχους του δωματίου.

Όσο περισσότερο διάβαζα για την τριβή, τόσο πιο περίπλοκοι μου φάνηκαν οι νόμοι της.

Αποδείχθηκε ότι δεν μπόρεσα να αποκαλύψω όλα τα μυστικά της τριβής. Αλλά η δουλειά που έκανα με έκανε να σκεφτώ πολλά ερωτήματα.

Βιβλιογραφία

1. Λ.Π. Λισόφσκι. «Τριβή στη φύση και την τεχνολογία», περιοδικό. "Ποσοστό".

Deryagin B.V. Τι είναι η τριβή; Μ.: Εκδοτικός οίκος. Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ, 1963.

Kragelsky I.V., Shchedrov V.S. Ανάπτυξη της επιστήμης της τριβής. Ξηρή τριβή. Μ.: Εκδοτικός οίκος. Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ, 1956.

Frolov, K.V. (επιμ.) Σύγχρονη τριβολογία: Αποτελέσματα και προοπτικές. ΛΚΙ, 2008.

Silin A.A. "Friction and Us" 1987.

Πηγές Διαδικτύου:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F0%E5%ED%E8%E5#.D0.9B.D0.B8.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B0. Δ1.82.Δ1.83.Δ1.80.Δ0.Β0

://www.home-edu.ru/user/f/00001491/profil/Les_pr_15/Les_pr_15_4.htm

ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ "SHAHOVSKAYA GYMNASIUM" Περίληψη για τη φυσική Τριβή: επιβλαβής,

Περισσότερα έργα

Το κακό και το όφελος της τριβής;

Απαντήσεις:

Εάν προσπαθήσετε να μετακινήσετε μια βαριά ντουλάπα γεμάτη πράγματα, τότε με κάποιο τρόπο θα γίνει αμέσως σαφές ότι δεν είναι τόσο απλό και ότι κάτι παρεμβαίνει σαφώς στην καλή αιτία της τακτοποίησης των πραγμάτων. Και η κίνηση δεν θα παρεμποδιστεί από τίποτα περισσότερο από το έργο της δύναμης τριβής, που μελετάται στο μάθημα της φυσικής της έβδομης τάξης. Συναντάμε τριβή σε κάθε βήμα, με την κυριολεκτική έννοια του όρου. Θα ήταν πιο σωστό να πούμε ότι χωρίς τριβή δεν μπορούμε να κάνουμε ούτε ένα βήμα, αφού είναι οι δυνάμεις τριβής που κρατούν τα πόδια μας στην επιφάνεια. Ο καθένας από εμάς γνωρίζει τι είναι να περπατάς σε μια πολύ ολισθηρή επιφάνεια - στον πάγο, αν αυτή η διαδικασία μπορεί να ονομαστεί καθόλου, δηλαδή, βλέπουμε αμέσως τα προφανή πλεονεκτήματα των δυνάμεων τριβής, ωστόσο, πριν μιλήσουμε για τα οφέλη των δυνάμεων τριβής, ας εξετάσουμε, ξεκίνησε, τι είναι η δύναμη τριβής στη φυσική. Η αλληλεπίδραση που συμβαίνει στο σημείο επαφής δύο σωμάτων και εμποδίζει τη σχετική κίνησή τους ονομάζεται τριβή. Και η δύναμη που χαρακτηρίζει αυτή την αλληλεπίδραση ονομάζεται δύναμη τριβής.

Παρόμοιες ερωτήσεις

• Από τη σειρά του δέρματος, διπλώστε το ποτάμι. Το κίτρινο, το, ειλητάρια, το άσπρο, το μαρασμό, τα κλήματα, ο πίνακας, το κλείσιμο, η επιταγή. Όχι, γεια σου φίλε. Έχοντας περάσει τον όρκο, πρέπει να κρατήσετε και να μην καταστρέψετε την ψυχή σας.
• Βοηθήστε με να συμπληρώσω τον πίνακα: Σχήμα και χρώμα παρουσία πυρήνα (δεν ξέρω μόνο για λευκοκύτταρα) Ερυθρά αιμοσφαίρια Λευκοκύτταρα Αιμοπετάλια
• ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΒΟΗΘΗΣΤΕ NAYI ΜΟΡΦΗΜΑΤΑ, ΕΠΙΘΕΤΑ, ΣΥΓΚΡΙΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΟΙΗΜΑ ΤΟΥ ΤΥΟΥΤΣΕΥ ... Λένε σε όλα τα άκρα: "Έρχεται η άνοιξη, έρχεται η άνοιξη, Είμαστε οι νέοι αγγελιοφόροι της άνοιξης, μας έστειλε μπροστά! Έρχεται η άνοιξη, έρχεται η άνοιξη, Και τις ήσυχες, ζεστές μέρες του Μαΐου, οι ροδαλό, λαμπερό στρογγυλό χορό πλήθη χαρούμενα πίσω της!...»
• Η ΠΡΩΤΗ ΕΜΒΑΔΗ ΤΟΥ ΟΙΚΟΠΕΔΟΥ ΕΙΝΑΙ 215 Τ.Μ. ΑΥΤΟ ΕΙΝΑΙ ΛΙΓΟΤΕΡΟ ΑΠΟ ΤΟ ΔΕΥΤΕΡΟ ΟΙΚΟΠΕΔΟ ΚΑΙ 57 ΤΜ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΑΠΟ ΤΟ ΤΡΙΤΟ ΟΙΚΟΠΕΔΟ. ΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΟΛΩΝ ΑΥΤΩΝ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ;
• Πώς μοιάζει ένας χωρικός κύβος;;; Απάντησε παρακαλώ!
• Πρέπει να χωρίσετε το κείμενο σε παραγράφους. Πρέπει να χωρίσετε το κείμενο σε παραγράφους. Ζεστή χειμωνιάτικη μέρα. Υπάρχει απαλό χιόνι στο έδαφος. Οι πέρδικες έκαναν εύκολα τρύπες στο χιόνι. Τα πουλιά βούτηξαν εκεί για τη νύχτα. Είχε παγωνιά τη νύχτα. Το τσουχτερό κρύο πάγωσε το χιόνι. Εμφανίστηκε μια ολισθηρή και σκληρή παγωμένη κρούστα χιονιού. Το πρωί ξύπνησαν οι πέρδικες. Ήθελαν να απογειωθούν - υπήρχε πάγος δυνατός σαν γυαλί από πάνω. Πώς παίρνουν τροφή τα πουλιά; Οι γκρίζες πέρδικες αιμορραγούν τα κεφάλια τους στον πάγο - μόνο και μόνο για να ξεφύγουν από το κάλυμμα του πάγου
• σπάσε τη λέξη σε παρακαλώ
• Σε ποιο παράδειγμα μια φρασεολογική ενότητα αποτελεί μέσο εκφραστικής ομιλίας; 1) Αλλά αυτός ο μικτής υπηρέτησε τίμια τα αφεντικά του: φύλαγε τον κήπο, έπαιζε με παιδιά και ήταν έτοιμος να ορμήσει σε όποιον τολμούσε να τα προσβάλει. 2) Παρατηρώντας ένα άτομο από απόσταση, σταμάτησε, κοίταξε προσεκτικά, μετά πρόλαβε και μύρισε. 3) Ο δρόμος την έφερε στον αυτοκινητόδρομο, και συνέχιζε να τρέχει και να τρέχει όπου μπορούσε... 4) Είχε από καιρό αναρρώσει, αλλά δεν είχε σκοπό να μας αφήσει, αν και μπορούσε να το κάνει ελεύθερα, γιατί υπήρχαν πολλές σπασμένες σανίδες στον ξύλινο φράχτη μας.

Γιατί συμβαίνει η τριβή, τι επηρεάζει, από τι εξαρτάται η δύναμη της τριβής; Και τέλος, η τριβή είναι φίλος ή εχθρός;

Τι είναι η δύναμη τριβής;

Έχοντας λίγο τρέξιμο, μπορείτε να ορμήσετε κατά μήκος του παγωμένου μονοπατιού. Αλλά δοκιμάστε να το κάνετε σε κανονική άσφαλτο. Ωστόσο, δεν αξίζει να προσπαθήσετε. Δεν θα βγει τίποτα. Ο ένοχος της αποτυχίας σας θα είναι μια πολύ μεγάλη δύναμη τριβής. Για τον ίδιο λόγο, είναι δύσκολο να μετακινήσετε ένα τεράστιο τραπέζι ή, ας πούμε, ένα πιάνο.

Στο σημείο επαφής δύο σωμάτων, συμβαίνει πάντα η αλληλεπίδραση,που εμποδίζει την κίνηση ενός σώματος στην επιφάνεια ενός άλλου. Λέγεται τριβή. Και το μέγεθος αυτής της αλληλεπίδρασης είναι η δύναμη της τριβής.

Τύποι δυνάμεων τριβής

Ας φανταστούμε ότι πρέπει να μετακινήσετε ένα βαρύ ντουλάπι. Η δύναμή σου σαφώς δεν είναι αρκετή. Ας αυξήσουμε τη δύναμη «διάτμησης». Ταυτόχρονα, η δύναμη τριβής αυξάνεται ειρήνη.Και κατευθύνεται στο πλάι αντίθετη κίνησηΝΤΟΥΛΑΠΑ ΡΟΥΧΩΝ Τελικά, η δύναμη «κουράς» «κερδίζει» και το υπουργικό συμβούλιο απομακρύνεται. Τώρα η δύναμη τριβής έρχεται από μόνη της γλιστράω.Αλλά είναι μικρότερη από τη στατική δύναμη τριβής και είναι πολύ πιο εύκολο να μετακινήσετε το ντουλάπι περαιτέρω.

Έπρεπε βέβαια να δεις 2-3 άτομα να κυλιούνται στο πλάι βαρύ αυτοκίνητομε τον κινητήρα ξαφνικά σταματημένο. Οι άνθρωποι που σπρώχνουν το αυτοκίνητο δεν είναι ισχυροί, η δύναμη τριβής επενεργεί απλώς στους τροχούς του αυτοκινήτου κυλιομένος.Αυτός ο τύπος τριβής συμβαίνει όταν ένα σώμα κυλά πάνω από την επιφάνεια ενός άλλου. Μια μπάλα, ένα στρογγυλό ή πολύπλευρο μολύβι, οι τροχοί ενός τρένου, κ.λπ. Επομένως, είναι πολύ εύκολο να μετακινήσετε βαριά έπιπλα εάν είναι εξοπλισμένα με τροχούς.

Αλλά, σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη τριβής στρέφεται ενάντια στην κίνηση του σώματος, επομένως, μειώνει την ταχύτητα του σώματος. Αν δεν ήταν η «επιβλαβής φύση» του, έχοντας επιταχύνει με ποδήλατο ή πατίνια, θα μπορούσατε να απολαύσετε τη βόλτα επ' αόριστον. Για τον ίδιο λόγο, ένα αυτοκίνητο με σβηστό κινητήρα θα κινηθεί αδράνεια για αρκετή ώρα και μετά θα σταματήσει.

Λοιπόν, θυμηθείτε, υπάρχουν 3 τύποι δυνάμεων τριβής:

• τριβή ολίσθησης?
• τριβή κύλισης?
• στατική τριβή.

Ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η ταχύτητα ονομάζεται επιτάχυνση. Όμως, εφόσον η δύναμη τριβής επιβραδύνει την κίνηση, αυτή η επιτάχυνση θα έχει πρόσημο μείον. Θα ήταν σωστό να πούμε Υπό την επίδραση της τριβής, ένα σώμα κινείται με επιβράδυνση.Είναι για να μειώσουν την τριβή που οι σκιέρ λιπαίνουν τα σκι τους με ειδικές αλοιφές για να αυξήσουν την ταχύτητα όταν κινούνται. Τα παγοδρόμια που χρησιμοποιούνται από πατινάζ ταχύτητας ή καλλιτεχνικού πατινάζ ποτίζονται και καθαρίζονται περιοδικά, επίσης για τη μείωση της τριβής.

Ποια είναι η φύση της τριβής

Αν αναλογιστούμε απαλή επιφάνειαγυαλισμένο τραπέζι ή πάγο μέσα από ένα μεγεθυντικό φακό, τότε θα δείτε μικροσκοπικές τραχιές, στις οποίες προσκολλάται το σώμα, ολισθαίνοντας ή κυλιόμενο κατά μήκος της επιφάνειάς του. Εξάλλου, ένα σώμα που κινείται κατά μήκος αυτών των επιφανειών έχει επίσης παρόμοιες προεξοχές.

Στα σημεία επαφής, τα μόρια έρχονται τόσο κοντά που αρχίζουν να ελκύουν το ένα το άλλο. Όμως το σώμα συνεχίζει να κινείται, τα άτομα απομακρύνονται το ένα από το άλλο, οι δεσμοί μεταξύ τους σπάνε. Αυτό προκαλεί τα άτομα που απελευθερώνονται από την έλξη να δονούνται. Κατά προσέγγιση με τον τρόπο που ταλαντώνεται ένα ελατήριο που έχει απαλλαγεί από την τάση. Αντιλαμβανόμαστε αυτές τις δονήσεις των μορίων ως θέρμανση. Να γιατί η τριβή συνοδεύεται πάντα από αύξηση της θερμοκρασίας των επιφανειών επαφής.

Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν δύο λόγοι που προκαλούν αυτό το φαινόμενο:

• ανωμαλίες στην επιφάνεια των σωμάτων που έρχονται σε επαφή.
• δυνάμεις διαμοριακής έλξης.

Από τι εξαρτάται η δύναμη τριβής;

Πιθανότατα έχετε παρατηρήσει το ξαφνικό φρενάρισμα ενός έλκηθρου όταν γλιστράει σε μια αμμώδη περιοχή. Και μια ακόμη ενδιαφέρουσα παρατήρηση: όταν υπάρχει ένα άτομο στο έλκηθρο, θα κατέβει προς τα κάτω από το λόφο. Και αν δύο φίλοι γλιστρήσουν μαζί, το έλκηθρο θα σταματήσει πιο γρήγορα. Επομένως, η δύναμη τριβής είναι:

• εξαρτάται από το υλικό των επιφανειών επαφής.
• Επιπλέον, η τριβή αυξάνεται με την αύξηση του σωματικού βάρους.
• ενεργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης.

Η υπέροχη επιστήμη της φυσικής είναι επίσης καλή γιατί πολλές εξαρτήσεις μπορούν να εκφραστούν όχι μόνο με λέξεις, αλλά και με τη μορφή ειδικών σημείων (τύποι). Για τη δύναμη τριβής μοιάζει με αυτό:

Ftr = µN

Ftr - δύναμη τριβής.

µ - συντελεστής τριβής, ο οποίος αντανακλά την εξάρτηση της δύναμης τριβής από το υλικό και την καθαρότητα της επεξεργασίας του. Ας πούμε, εάν το μέταλλο κυλά σε μέταλλο μ = 0,18, αν κάνετε πατινάζ στον πάγο μ = 0,02 (ο συντελεστής τριβής είναι πάντα μικρότερος από ένα).

Ν είναι η δύναμη που επενεργεί στο στήριγμα (δύναμη αντίδρασης υποστήριξης). Εάν το σώμα βρίσκεται σε οριζόντια επιφάνεια, αυτή η δύναμη είναι ίση με το βάρος του σώματος. Για ένα κεκλιμένο επίπεδο έχει μικρότερο βάρος και εξαρτάται από τη γωνία κλίσης. Όσο πιο απότομη είναι η τσουλήθρα, τόσο πιο εύκολο είναι να γλιστρήσετε προς τα κάτω και τόσο περισσότερο μπορείτε να οδηγήσετε.

Και, υπολογίζοντας τη στατική δύναμη τριβής του ντουλαπιού χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, θα μάθουμε ποια δύναμη πρέπει να ασκηθεί για να μετακινηθεί από τη θέση του.

Έργο δύναμης τριβής

Αν σε ένα σώμα ασκηθεί δύναμη, υπό την επίδραση της οποίας κινείται το σώμα, τότε γίνεται πάντα εργασία. Το έργο της δύναμης τριβής έχει τα δικά του χαρακτηριστικά: τελικά δεν προκαλεί κίνηση, αλλά την εμποδίζει. Επομένως, η δουλειά που κάνει είναι θα είναι πάντα αρνητικό, δηλ. με αρνητικό πρόσημο,ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που κινείται το σώμα.

Η τριβή είναι φίλος ή εχθρός;

Οι δυνάμεις τριβής μας συνοδεύουν παντού, φέρνοντας απτό κακό και... τεράστιο όφελος. Χωρίς τριβή Δεν θα μπορέσουμε να κάνουμε ούτε ένα βήμα.Άλλωστε, η τριβή είναι που μας βοηθά να σπρώχνουμε από το έδαφος όταν περπατάμε. Τώρα είναι ξεκάθαρο γιατί οι ολισθηροί δρόμοι πασπαλίζονται με άμμο ή στάχτη το χειμώνα, ώστε να μην πέσει κανείς πάνω τους. Ορισμένοι εφευρέτες και καινοτόμοι σκέφτηκαν ακόμη και την ιδέα να κολλήσουν κομμάτια γυαλόχαρτου στις σόλες των χειμερινών μπότες και μπότες μόνο για να αυξήσουν τη δύναμη τριβής.

Και ταυτόχρονα, μερικές φορές η τριβή προκαλεί σημαντική βλάβη. Οι άνθρωποι έχουν μάθει να μειώνουν και να αυξάνουν την τριβή, αποκομίζοντας τεράστια οφέλη από αυτήν. Για παράδειγμα, οι τροχοί εφευρέθηκαν για να σύρουν βαριά φορτία, αντικαθιστώντας την τριβή ολίσθησης με κύλιση, η οποία είναι σημαντικά μικρότερη από την τριβή ολίσθησης.

Επειδή ένα κυλιόμενο σώμα δεν χρειάζεται να πιάσει πολλές μικρές επιφανειακές ανωμαλίες, όπως όταν τα σώματα γλιστρούν. Στη συνέχεια, οι τροχοί εξοπλίστηκαν με ελαστικά με βαθύ σχέδιο (πέλματα).

Έχετε παρατηρήσει ότι όλα τα λάστιχα είναι καουτσούκ και μαύρα;

Αποδεικνύεται ότι το καουτσούκ συγκρατεί καλά τους τροχούς στο δρόμο και το κάρβουνο που προστίθεται στο λάστιχο του δίνει μαύρο χρώμα και την απαραίτητη ακαμψία και αντοχή. Επιπλέον, σε περίπτωση ατυχημάτων στο δρόμο, σας επιτρέπει να μετρήσετε την απόσταση φρεναρίσματος. Εξάλλου, κατά το φρενάρισμα, τα ελαστικά αφήνουν ένα καθαρό μαύρο σημάδι.

Εάν είναι απαραίτητο, μειώστε την τριβή, χρησιμοποιήστε λιπαντικάκαι στεγνό λιπαντικό γραφίτη. Μια αξιοσημείωτη εφεύρεση ήταν η δημιουργία ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙρουλεμάν. Χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία μηχανισμών, από ποδήλατα μέχρι τα πιο πρόσφατα αεροσκάφη.

Υπάρχει τριβή στα υγρά;

Όταν ένα σώμα είναι ακίνητο στο νερό, δεν υπάρχει τριβή με το νερό. Μόλις όμως αρχίσει να κινείται, δημιουργείται τριβή, δηλ. Το νερό αντιστέκεται στην κίνηση οποιωνδήποτε σωμάτων σε αυτό.

Αυτό σημαίνει ότι η ακτή, δημιουργώντας τριβή, «επιβραδύνει» το νερό. Και, καθώς η τριβή του νερού στην ακτή μειώνει την ταχύτητά του, δεν πρέπει να κολυμπήσετε στη μέση του ποταμού, γιατί το ρεύμα εκεί είναι πολύ πιο δυνατό. Τα ψάρια και τα θαλάσσια ζώα είναι διαμορφωμένα με τέτοιο τρόπο ώστε η τριβή του σώματός τους στο νερό να είναι ελάχιστη. Οι σχεδιαστές δίνουν τον ίδιο εξορθολογισμό στα υποβρύχια.

Η δύναμη της τριβής μας συνοδεύει συνεχώς σε όλη μας τη ζωή, όπως και η δύναμη της βαρύτητας. Σε κάποια σημεία μας δημιουργεί ταλαιπωρία και σε άλλα δεν μπορούμε χωρίς αυτό. Αλλά όπως και να έχει, υπάρχει και καθήκον μας είναι να μάθουμε να χρησιμοποιούμε φυσικούς νόμους, ώστε η ζωή μας να γίνει πιο βολική και άνετη.