Temat lekcji:
Siła tarcia. Szkoda i korzyść siły tarcia. Sposoby zwiększone oraz i i zmniejszyć siłę tarcia
Zakończony:
Sadykova N.S.,
Gimnazjum nr 12, Kapszagaj, s. Zarechnoe
Temat lekcji: „Siła tarcia .Szkoda i korzyść siły tarcia Sposoby jej zwiększania i zmniejszyć tarcie»
Cele Lekcji:
Instruktaż:
wprowadzić pojęcie siły tarcia i zapoznać studentów z jego cechami;
badać przyczyny i rodzaje tarcia, poznawać naturę siły tarcia, jej kierunek, sposoby zwiększania i zmniejszania;
Podaj jakościową definicję tego pojęcia.
Rozwój:
stworzyć warunki do rozwoju cech umysłowych i komunikacyjnych uczniów;
rozwijanie zdolności twórczych uczniów (pisanie reportaży i bajek).
Edukacyjny:
kultywowanie spostrzegawczości, kultury wypowiedzi, umiejętności jasnego wyrażania myśli;
kształcić umiejętność widzenia fizyki wokół siebie.
Rodzaj lekcji: lekcja studiowania nowego materiału, szukanie problemu.
Urządzenia i materiały: podręcznik „Fizyka i astronomia 7”; pomoce dydaktyczne (karty zadań); równia pochyła; lekki wózek; hamownia demonstracyjna; zestaw cargo.
Plan lekcji (45 minut):
Org. chwila (3 minuty)
Aktualizowanie wiedzy (7 minut).
Wyjaśnienie nowego materiału (20 minut)
Refleksja (10 minut)
Praca domowa podsumowanie (5 minut).
Podczas zajęć:
1. Org. chwila (3 minuty).
Cześć. Usiądź.
Dzisiaj idziemy się uczyć nowy temat"Siła tarcia". Na lekcji przedstawimy pojęcie siły tarcia i zapoznamy się z jej cechami, zbadamy przyczyny i rodzaje tarcia, poznamy naturę siły tarcia, jej kierunek, sposoby zwiększania i zmniejszania.
Aby to zrobić, powtórzymy siły, przez które już przeszliśmy.
(kompendium referencyjne nr 1 „Siła” )
Z 
ILA, F
Siła grawitacji, pasmo F Siła sprężystości, sterowanie F
2. Aktualizacja wiedzy (7 minut).
Zbadaliśmy już siłę grawitacji i siłę sprężystości. Teraz, aby ponownie skonsolidować badane siły, napiszesz test.
(Przetestuj 3 opcje, rozdaj)
Opcja I
I. Ciężar ciała to siła, z jaką...
II. Grawitacja to siła, z jaką...
III. Siła sprężystości to siła, z jaką...
1. ciało jest przyciągane do Ziemi.
2. ciało działa na inne ciało powodując deformację.
3. ciało wskutek przyciągania do Ziemi działa na podporze lub zawieszeniu.
2. Jaka siła utrzymuje satelitę na orbicie?
Powaga.
Masy ciała.
Siła sprężystości.
3. Na mocy umowy międzynarodowej jednostka siły jest akceptowana.
niuton. Skrót to N.
kilogram. Skrót to kg.
metr na sekundę. Skrót to m/s.
4. Jaka siła grawitacji działa na ciało o masie 50 kg?
Opcja II
1. Wybierz właściwe stwierdzenie
I. Kamień spada na ziemię, ponieważ ma na niego wpływ ...
1. masa ciała.
2. siła sprężystości.
3. grawitacja.
2. Sprężyna pod wpływem zawieszonego na niej ciężarka rozciągnęła się. Jaka siła spowodowała rozciągnięcie sprężyny?
Powaga.
Masy ciała.
Siła sprężystości.
3. 1 Newton to siła, która ...
przez 1 s nadaje ciału o masie 1 kg prędkość 1 m/s.
przez 1 s zmienia prędkość ciała o 1 m/s.
w ciągu 1 s zmienia prędkość ciała o masie 1 kg o 1 m/s.
4. Jaka jest siła grawitacji działająca na ciało o masie 5 kg?
Wariant III
1. Wybierz właściwy oświadczenie
I. Ciało uwolnione z rąk upada na ziemię. Jaka siła powoduje upadek ciał?
II. Na książkę leżącą na stole oddziałuje od strony stołu…
III. Na stole, od strony leżącej na nim książki, działa...
1. grawitacja.
2. siła sprężystości.
3. masa ciała.
2. Czy grawitacja zależy od masy ciała?
Siła grawitacji jest wprost proporcjonalna do masy ciała.
Nie zależy.
Im większa masa ciała, tym mniejsza siła przyciągania go do Ziemi.
3. 1 Newton jest w przybliżeniu równy sile grawitacji działającej na ciało o masie ...
4. Ciało ma masę 0,5 kg. Ile waży to ciało, jeśli jest nieruchome i znajduje się na poziomej podporze?
3. Wyjaśnienie nowego materiału (25 minut).
Epigraf(Na biurku):
„Wszechobecny, konieczny, wtrącający się -
Oto jest - tarcie!
Studium tematu zaczynam od poruszenia problemu, wykazania się doświadczeniem.
Doświadczenie: Jeżdżę samochodzikiem. Z biegiem czasu przestaje się poruszać.
Dlaczego samochód się zatrzymuje? (posłuchaj odpowiedzi uczniów)
Po tym doświadczeniu uczniowie zakładają, że istnieje jakaś moc.
Następnie ogłaszam temat lekcji i stawiam następujący problem
Jaki jest powód istnienia sił tarcia?
(streszczenie odniesienia nr 2 „Charakterystyka siły tarcia”)
Doświadczenie: Konstruuję nachyloną płaszczyznę z płyty ze sklejki i pręta. Kładę cylinder na pochyłej płaszczyźnie boczną powierzchnią i puszczam. Umieść cylinder do góry nogami na tej samej nachylonej płaszczyźnie i zwolnij.
Dzieci odpowiadają na pytania:
Co spowodowało ruch cylindra w pierwszym eksperymencie?
(Odpowiedź: grawitacja)
Co spowodowało pozostałość cylindra w drugim eksperymencie?
(Odpowiedź: pojawienie się siły kompensującej grawitację)
Definicja
Podam definicję nowa siła:
nazywamy siłę wynikającą z ruchu jednego ciała po powierzchni drugiego i skierowaną w kierunku przeciwnym do ruchu siła tarcia.
Oznaczenie i jednostka miary
Pokazuję, jak wyraża się siłę tarcia .
Urządzenie do pomiaru siły tarcia
dynamometr
Jak można zmierzyć siłę tarcia?
Doświadczenie: Kładziemy drewniany klocek z ciężarkami na płaszczyznę ze sklejki, zaczepiamy go dynamometrem i równomiernie przesuwamy po płaszczyźnie. Dynamometr pokazuje pewną siłę.
Dzieci odpowiadają na pytania:
Jaką siłę pokazuje dynamometr?
(Odpowiedź: dynamometr pokazuje siłę 1,5 N)
Na ciało działa siła, ale prędkość ruchu się nie zmienia. Istnieje więc siła kompensacyjna równa sile dynamometr.
Gdzie skierowana jest siła? siła napędowa?
(Odpowiedź: siła jest skierowana przeciwko ruchowi pręta);
Gdzie jest punkt przyłożenia tej siły?
(Odpowiedź: punkt aplikacji znajduje się w punkcie styku dwóch powierzchni).
Wyciągnij wniosek.
pomiar siły, z jaką dynamometr działa na ciało, gdy ruch jednostajny , znajdujemy siłę tarcia.
wielkość i kierunek
Z doświadczenia dowiedzieliśmy się już, że siła tarcia ma kierunek, a siła ma kierunek, wtedy ta wielkość jest wektorem.
Siła tarcia jest wielkością wektorową.
Siła jest skierowana przeciwko ruchowi ciała.
Formuła
,
gdzie 
- współczynnik tarcia, 
jest siłą ciśnienia normalnego.
Współczynnik tarcia - jest to już wartość obliczona, podana w tabeli nr 4 na stronie 216.
Siła nacisku normalnego jest siłą, z jaką ciało działa na podporę, skierowaną prostopadle do podpory.
N = F ciężki => N = mg
Powody
Doświadczenie: Aby to zrobić, porównujemy ruch metalowej kuli na linoleum, stole, papierze ściernym i dywanie. Korzystając z podobnych przykładów, ustalamy, że przyczyną tarcia jest chropowatość powierzchni stykające się ciała.
Nawet najbardziej gładkie powierzchnie mają stłuczki, które uniemożliwiają ruch jednego ciała na powierzchni drugiego. Okazuje się jednak, że zmniejszenie nierówności zmniejsza siłę tarcia tylko na początku. Dalszy spadek chropowatości prowadzi do wzrostu siły tarcia (podaję też drugi powód pojawienia się siły tarcia - oddziaływanie molekularne, co prowadzi niejako do przyczepności stykających się powierzchni).
Istnieją więc dwie przyczyny występowania siły tarcia - nierówności powierzchni oraz siły przyciągania między cząsteczkami stykających się powierzchni.
Nierówności powierzchni
Siły przyciągania między cząsteczkami stykających się powierzchni
W przypadku szorstkich powierzchni tarcie wynika głównie z pierwszej przyczyny, aw przypadku bardzo gładkich powierzchni wpływa na molekularny charakter tarcia.
Rodzaje
Siła tarcia
tarcie ślizgowe tarcie toczne tarcie statyczne
Jeśli ciało kąpielówki na powierzchni jego ruch jest uniemożliwiony siła tarcia poślizg. Na przykład, kiedy jedziemy na sankach, jesteśmy spowalniani przez tarcie ślizgowe
ciało walcowanie na powierzchni zapobiega siła tarcia tocznego. Na przykład, kiedy jedziesz na rowerze, jesteś spowalniany przez tarcie toczne.
Kiedy próbujemy poruszyć szafką, działając na nią z pewną siłą, to jeśli szafka pozostaje w spoczynku, możemy stwierdzić, że ciało nie zmieniło swojej prędkości. Sugeruje to, że nadal istnieje siła skierowana przeciwnie do tego działania i równa mu co do wielkości. Siła ta nazywana jest siłą tarcia statycznego. Jest to statyczna siła tarcia, która zapobiega przemieszczaniu się ciężkich przedmiotów.
Od czego zależy siła tarcia?
Jak myślisz, jak siła tarcia będzie zależała od materiału powierzchni trących?
Od ładunku?
Z obróbki powierzchni trących?
A z obszaru ciał kontaktowych?
Więc zróbmy wnioski:
Siła tarcia zależy od materiału stykających się ciał, od obciążenia, od chropowatości i nie zależy od powierzchni styku ciał.
Tarcie, jak każde zjawisko fizyczne, może być zarówno szkodliwe, jak i korzystne.
Kiedy jest to przydatne, starają się je zwiększyć. Na przykład w lodzie przed szkołą droga jest posypana piaskiem.
Ale kiedy siła tarcia przeszkadza, zmniejsza się. Jak można zmniejszyć tarcie?
(Pozwalam uczniom wyrazić swoje przypuszczenia. Zwracam uwagę, że siłę tarcia można zmniejszyć, zmieniając przyczyny, od których zależy siła tarcia (chropowatość, materiał, obciążenie))
Ale w życiu często zdarza się, że tych przyczyn nie da się wyeliminować. Jedyny sposób - przejść z jednego rodzaju tarcia na inny .
Doświadczenie: Kładę ładunek na maszynie odwróconej do góry nogami. Równomiernie przesuwam wózek po powierzchni. Zwracam uwagę na siłę dynamometru. Następnie stawiam wózek na kółkach i umieszczam ten sam ładunek. Przy równomiernym ruchu dynamometr odnotowuje mniejszą siłę.
Przy równych obciążeniach siła tarcia tocznego jest zawsze mniejsza niż siła tarcia ślizgowego.
Aby zmniejszyć tarcie, niektóre korpusy są dokładnie szlifowane i smarowane. Na przykład wszystkie części mechanizmów w samochodach są starannie szlifowane i pokrywane cienką warstwą smaru.
4. Refleksja (10 minut).
Podsumowuję lekcję wspólnie z uczniami: czy osiągnęli cele postawione na początku pracy; czy podobała nam się ta praca? Utrwalenie studiowanego materiału i kontrola wiedzy uczniów
1) A teraz sugeruję znaleźć odpowiedzi na wróżby ludowe i przysłowia (pomoce dydaktyczne - karty z przysłowiami). Określ wartość siły tarcia dla każdego przysłowia i jaką rolę odgrywa ta siła dodatnia lub ujemna (3 minuty).
Kosić, kosić, póki rosa,
Rosa w dół - i jesteś w domu.
(Rosyjski)
Sprawy potoczyły się jak w zegarku.
(Rosyjski)
Od bezczynności i zardzewiałej łopaty.
(Rosyjski)
Zmieści się w duszy bez mydła.
(Rosyjski)
Z tego wózka śpiewał
Że od dawna nie jadłem smoły.
(Rosyjski)
Nie, taka osoba, która choć raz nie poślizgnęła się na lodzie.
(osetyjski)
Co ale i cięcia.
(Rosyjski)
Niesmarowane koło ociera oś.
(Uzbecki)
Trzy, trzy, trzy - będzie dziura.
(Rosyjski)
Mrówka poczęta
Przenieś górę Fuji.
(Język japoński)
Nie budują na lodzie.
(Rosyjski)
Łopata nie jest pokryta złotem.
(Koreański)
Nienaoliwiony wózek nie pojedzie.
(Tadżycki)
Sucha łyżka rozdziera ci usta.
(Rosyjski)
Z woskowanej nici
trudne do utkania sieci.
(Koreański)
Kobieta z wózkiem jest łatwiejsza dla klaczy.
(Rosyjski)
Zegar może się zatrzymać
Czas nigdy nie jest.
(Serbski)
Pług lśni od pracy.
(Rosyjski)
Klucz, który często pracuje, błyszczy.
(Turecki)
Widziałem z pracy
roztopiony na biało.
(Rosyjski)
Zardzewiały pług oczyszcza się tylko podczas orki.
(Maria)
To, co okrągłe, łatwo się toczy.
(Język japoński)
Sierp żniwny zawsze świeci.
Jedź jak ser w maśle.
(Rosyjski)
Kreda pozostawia biały ślad
i czarny węgiel.
(Indonezyjski)
Nie prasować do wełny.
(Rosyjski)
Oster cierń na podkowie,
Tak, wkrótce się zepsuje.
(Rosyjski)
Nie możesz trzymać węgorza w dłoniach.
(Francuski)
Jeśli tego nie zrobisz, nie pójdziesz.
(Francuski)
dobrze lina,
dom z bali się wali (po japońsku)
2) przeprowadzić test 7 minut ):
Test
Siła jest przyczyną...
ALE.… tylko zmiany prędkości ciała.
B.... tylko deformacje ciała.
W.... zmiany prędkości i deformacji ciała.
G.... ruchy ciała.
Jeśli ciało jest w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym, to...
ALE.… wszystkie siły skierowane są w jednym kierunku.
B.… nie działają na niego żadne siły.
W.… siły działające na ciało są kompensowane.
G.... nie działają na nią żadne siły lub ich wypadkowa wynosi zero.
Siła tarcia to siła...
ALE.... za pomocą którego Ziemia przyciąga do siebie ciała.
B....działające na ciało od strony odkształconej podpory i skierowane przeciwnie do siły odkształcającej.
W.... za pomocą którego ciało działa grawitacyjnie na podporę lub zawieszenie.
G.... powstające w wyniku ruchu jednego ciała na powierzchni drugiego i skierowane w kierunku przeciwnym do ruchu.
Punkt przyłożenia siły tarcia znajduje się...
ALE.... na środku ciała.
B.... na styku dwóch ciał.
W.... w miejscu działania siły zewnętrznej.
G.…w dowolnym miejscu w ciele.
Siła tarcia jest zawsze skierowana...
ALE.…w przeciwieństwie do ruchu ciała.
B.…przeciwnie do siły deformującej.
W.... pionowo w dół.
G.… lewo czy prawo.
Siła tarcia zależy od...
ALE.… ładunki.
B.... chropowatość powierzchni.
W....rodzaj materiału stykających się powierzchni.
G.… wszystkie powyższe fakty.
Tarcie można zmniejszyć...
ALE.…zastępowanie jednego rodzaju tarcia innym.
B.…zastąpienie przesuwania rolowaniem.
W....smarowanie powierzchni ciernych.
G.…zwiększenie szybkości ciała.
Spadochroniarz o masie 70 kg spada równomiernie. Jaka siła oporu powietrza działa na skoczka?
ALE. 350 N.
B. 700 N.
W. 70 N.
G.Żadna z odpowiedzi A-B nie jest prawidłowa.
Odpowiedzi do testu:
Test wykonują sami studenci. Wymieniają między sobą odpowiedzi. Odpowiedzi do test Gotuję na desce z wyprzedzeniem. 7 wykonanych zadań – zaznacz „4” (7 pkt), 8 wykonanych zadań – zaznacz „5” (8 pkt). Poniżej nie ma żadnych oznaczeń. Cała grupa może przedyskutować odpowiedzi na pytania testowe.
5. Praca domowa, podsumowanie (3 minuty).
D/Z: §41-42 pytania
Raporty :
1. Tarcie i ruch (poślizg i toczenie).
2. Tarcie i spoczynek.
3. Tarcie cieczy (smarowanie).
4. Dlaczego występuje tarcie (przyczyny tarcia)?
5. Przesuń i przetocz. (Opowieść o łożyskach; toczenie i przesuwanie).
Z siłą tarcia spotykamy się dosłownie na każdym kroku. Ale czy ludzie wiedzą, dlaczego jest to potrzebne? Jaka jest szkoda i korzyść siły tarcia? Spróbujmy to rozgryźć.
Przedmowa
Na obiekty ziemskie działa kilka sił, które są ze sobą ściśle powiązane i wpływają na żywotną aktywność ciał. Przede wszystkim jest to siła grawitacji, elastyczność ( opór wewnętrzny ciała w odpowiedzi na przemieszczenie ich cząsteczek) i reakcje wspierające. Ale jest też bardzo ważna wielkość fizyczna zwana siłą tarcia. To, w przeciwieństwie do siły grawitacji i sprężystości, nie zależy od położenia ciał. Podczas badania obowiązują inne prawa: współczynnik tarcia ślizgowego i siła reakcji podpory. Na przykład, jeśli musisz przenieść ciężką szafkę, to od pierwszej minuty stanie się jasne, że nie jest to łatwe. Ponadto podczas wykonywania tego zadania występują pewne zakłócenia. Co utrudnia starania włożone w gabinet? I nie przeszkadza temu nic więcej niż siła tarcia, której zasada jest studiowana w szkole. Kurs fizyki dla klasy 7 mówi szczegółowo o tym zjawisku.
Co jest pod naszymi stopami?
Ludzie spotykają się z tym bardzo często. Zaletą tarcia jest to, że bez tej wielkości fizycznej nie bylibyśmy w stanie zrobić nawet kroku. To ona trzyma nasze buty na powierzchni, po której stąpamy. Każdy z nas chodził po bardzo śliskich powierzchniach, na przykład po lodzie, i wie z pierwszej ręki, że jest to bardzo trudne. Dlaczego to się dzieje? Zanim porozmawiamy o szkodach i korzyściach wynikających z siły tarcia, zdefiniujmy, co to jest.
Istota pojęcia
Siła tarcia to oddziaływanie dwóch ciał, które występuje w punkcie ich kontaktu i uniemożliwia ich ruch względem siebie. Istnieje kilka rodzajów tarcia - spoczynkowe, ślizgowe i toczne.
Powoduje
Pierwszym powodem jest stała chropowatość powierzchni. To właśnie ten wskaźnik wpływa na to, jaki rodzaj siły tarcia będzie miał miejsce. Jeśli mówimy o gładkich powierzchniach, takich jak pokryty blachą dach czy obszary oblodzone, to ich chropowatość jest prawie niewidoczna, ale to nie znaczy, że jej nie ma – jest obecna na poziomie mikroskopowym. W takim przypadku zadziała siła tarcia ślizgowego. Ale jeśli mówimy o szafce stojącej na dywanie, to tutaj chropowatość obu przedmiotów będzie znacznie utrudniać wzajemny ruch. Drugim powodem jest elektromagnetyczne odpychanie molekularne, które występuje w punkcie kontaktu między obiektami.
Tarcie spoczynku
Co się dzieje, gdy próbujemy przesunąć szafę, ale nie możemy jej przesunąć nawet o centymetr. Co utrzymuje przedmiot w jednym miejscu? Jest to siła tarcia statycznego. Faktem jest, że zastosowane wysiłki są kompensowane przez siłę tarcia suchego, która występuje między szafką a podłogą.
Szkoda i korzyść siły tarcia statycznego
To siła tarcia statycznego nie pozwala na samoistne rozwiązanie sznurowadeł w naszych butach, wypadnięcie gwoździa, który właśnie wbiliśmy w ścianę, i utrzymuje szafę na miejscu. Bez niej niemożliwe byłoby poruszanie się ludzi, zwierząt czy samochodów po powierzchni ziemi. Występują również uszkodzenia spowodowane tarciem. Dzieje się tak w dość globalnej skali, np. siła tarcia statycznego może doprowadzić do deformacji poszycia statku.
Uzasadnienie naukowe
Aby przesunąć szafkę, należy przyłożyć do niej siłę, która pokona tarcie. Oznacza to, że dopóki przyłożona siła jest mniejsza niż siła tarcia, meble pozostaną na swoim miejscu. Oprócz tych czynników istnieje również siła reakcji podpory, która jest skierowana prostopadle do płaszczyzny. Zależy to od materiału, z którego wykonana jest podłoga (tu również występuje siła sprężystości). Istnieje również współczynnik tarcia, w zależności od tego, z czego składają się dwie powierzchnie, które oddziałują na siebie. Dlatego siła tarcia działająca na szafkę jest równa współczynnikowi tarcia, który jest pomnożony przez siłę reakcji podpory (powierzchni).
Tarcie ślizgowe
Aby więc przezwyciężyć tarcia, poprosiliśmy kogoś o pomoc w przesunięciu szafy. Co odkryliśmy? Że po przyłożeniu siły, która przekroczyła siłę tarcia statycznego, szafka nie tylko przesunęła się, ale także przez jakiś czas kontynuowała ruch w wymaganym kierunku, oczywiście z naszą pomocą. A włożony wysiłek był mniej więcej taki sam przez całą podróż. W tym przypadku przeszkodziła nam siła tarcia ślizgowego skierowana w kierunku przeciwnym do przyłożonego działania. Warto zauważyć, że jego opór jest znacznie mniejszy niż siły tarcia statycznego. Aby zmniejszyć tę liczbę, w razie potrzeby stosuje się różne smary.
Siła tarcia toczenia
Jeśli pamiętamy, że kiedyś będziemy musieli przesunąć szafkę z powrotem, decydujemy się na wyposażenie jej w kółka. W takim przypadku wynikowa interakcja będzie nazywana tarciem tocznym, ponieważ obiekt nie będzie się już ślizgał, ale toczy po powierzchni. Toczące się koła zostaną lekko wciśnięte w dywan, tworząc guzek, który będziemy musieli pokonać. Określa to siłę tarcia tocznego. Oczywiście, jeśli przetoczymy szafkę nie po dywanie, a np. po parkiecie, to jeszcze łatwiej będzie ją przesuwać, ponieważ powierzchnia parkietu jest twardsza niż powierzchnia dywanu. Z tego samego powodu rowerzystom dużo łatwiej jest jechać autostradą niż po drobnej, piaszczystej plaży.
Niejednoznaczne pytanie
Jaka jest szkoda i korzyść z każdego rodzaju siły tarcia? Oczywiście podane przykłady są nieco przesadzone - w życiu wszystko jest trochę bardziej skomplikowane. Jednak pomimo faktu, że siła tarcia ma oczywiste wady, które stwarzają szereg trudności w życiu, jasne jest, że bez niej byłoby znacznie więcej problemów. Dlatego ta wartość ma swoje zalety i wady.
Negatywne przykłady
Wśród przykładów szkodliwości tej siły na pierwszym miejscu jest problem przenoszenia ciężkich ładunków, szybkiego zużywania się ulubionych rzeczy oraz niemożność stworzenia perpetuum mobile, ponieważ z powodu tarcia każdy ruch prędzej czy później zatrzymuje się, co wymaga interwencji osób trzecich.
Pozytywne punkty
Wśród przykładów przydatności tej mocy jest to, że możemy bezpiecznie chodzić po ziemi bez poślizgnięcia się na każdym kroku, nasze ubrania są mocno osadzone i nie stają się natychmiast bezużyteczne, ponieważ nici tkaniny są utrzymywane przez tarcie. Ponadto ludzie wykorzystują zasadę tej siły przez zraszanie śliskie drogi, dzięki czemu można uniknąć wielu wypadków i urazów.
wnioski
Ludzkość nauczyła się wchodzić w interakcje z tą wielkością fizyczną, zwiększając ją i zmniejszając w zależności od wyznaczonych celów. Naszym najbliższym zadaniem jest jak najskuteczniejsze wykorzystanie go.
Szkody i zalety siły tarcia
Nie idę - tylko idę
Bo jest lodowato
Ale spada super!
Dlaczego nikt nie jest szczęśliwy?
Taka naiwna rymowanka na pierwszy rzut oka - a ile zawiera, gdy spojrzy się na nią z fizycznego punktu widzenia! W końcu to właśnie w nim zawarty jest system sprzecznego stosunku do notorycznej siły tarcia. Ta ciągła bitwa, w której rywalizują ze sobą dwie koncepcje – szkoda i korzyści płynące z siły tarcia, nigdy nie będzie miała zwycięzcy. W końcu to, co dla jednego jest wygodne i korzystne, dla drugiego jest często czymś zupełnie przeciwnym - złym, jak w tym wierszu.
Pamiętasz historię Nikołaja Nosowa o zjeżdżalni lodowej, którą chłopaki zbudowali na podwórku? A kiedy wszyscy wyszli na obiad, wyszedł ten, który nie brał udziału w budowie. Próbował się na nią wspiąć, ale tylko się zranił, ale nie mógł się wspiąć. A dzieciak zgadł, że posypie piasek lodem - bardzo wygodnie było wspiąć się na sam szczyt nawet na lodzie! W ten sposób, zwiększając siłę tarcia między śliski lód i podeszwy, chłopiec zdał sobie sprawę, że zastosowanie tarcia pozwala pokonywać przeszkody.
Ale po obiedzie dzieci wyszły z kostkami lodu, aby zjeżdżać na zjeżdżalni do woli. Ale go tam nie było: sanki nie jeżdżą po piasku! Dla nich ta sytuacja odwróciła się, pokazując szkodliwość tarcia.
Podobne przypadki obserwujemy zimą, kiedy chłopcy toczą lodowe ścieżki i pędzą po nich biegiem, pokonując dystans w ciągu kilku minut! A potem starsi ludzie kuśtykają, ślizgają się na ośnieżonych rolkach i przewracają, łamiąc sobie ręce i nogi. Proszę znowu ilustrujące przykłady, gdzie w tym samym przypadku współistnieją zarówno szkoda, jak i korzyść siły tarcia.
Aby zmniejszyć siłę tarcia, narciarze smarują swoje narty specjalnymi maściami, aby zwiększyć prędkość podczas jazdy. Lodowiska, na których pracują łyżwiarze lub łyżwiarze figurowi, są okresowo nawadniane i czyszczone - również w celu zmniejszenia tarcia. Ścieżki, wręcz przeciwnie, są posypane piaskiem lub popiołem, aby nikt na nie nie spadł. Niektórzy innowatorzy wpadli nawet na pomysł przyklejenia kawałków papieru ściernego do podeszew butów zimowych i butów tylko po to, aby zwiększyć siłę tarcia.
To samo dzieje się z kołami samochodów. Nie jest tajemnicą, że wraz z nadejściem zimy kierowcy „podkuwają” swoje żelazne konie w specjalnym zimowe opony". Inaczej bez użyteczna moc wzrasta tarcie drogi hamowania, samochód wpada w poślizg na zakrętach, zużywa się, a często kierowca nie radzi sobie dobrze. A jak kończy się wypadek, każdy wie sam.
Coś, o czym wszyscy myślimy o zimie, ale o lodzie, ale o spadaniu. Ale czy są inne momenty w życiu codziennym, w których wyraźnie widać, jak szkoda i korzyść siły tarcia konkurują ze sobą? Oczywiście, że mam! Są wszędzie. Nawet w naszym pokoju.
Tutaj, na przykład, jest ogromna i ciężka szafa. Stoi sam, jakby wrośnięty w miejsce i nie rusza się. A gdyby siła tarcia nagle zniknęła, co by się wtedy stało? A ten kadłub zniknąłby od najlżejszego pchnięcia po pokoju! I nadal nie wiadomo, czy uda nam się tego uniknąć. dobra siła tarcie, przydatne!
Ale mama postanowiła przestawić meble. I musisz przenieść tę osławioną szafę na inną ścianę. Raz, dwa, bierz! Trzy - cztery, napięty! Tylko wszystko okazuje się bezużyteczne: im cięższy przedmiot, tym silniejsza siła tarcia go trzyma. Straszna, paskudna siła!
Znowu konkurują ze sobą - szkoda i korzyść siły tarcia. Nie potrzeba konkurencji! Wystarczy dobrze znać prawa fizyki i umieć z tej wiedzy wyciągać praktyczne korzyści. Nie potrzebne w ten moment siła tarcia? Należy go więc zmniejszyć: aby powierzchnie styku były gładsze, śliskie. W tym celu ktoś radzi posmarować podłogę mydłem lub olejem, ktoś kładzie mokrą szmatę pod nogami ciężkiego przedmiotu. A teraz - raz - dwa - i gotowe! Poruszała się dość łatwo z miejsca swego rodzaju kolosa.
Siła tarcia towarzyszy nam nieustannie przez całe życie, podobnie jak siła grawitacji. Gdzieś stwarza dla nas niedogodności, ale gdzieś nie da się bez niego obejść. Ale tak czy inaczej, istnieje, a naszym zadaniem jest nauczyć się wykorzystywać prawa fizyczne w taki sposób, aby nasze życie stało się wygodniejsze i wygodniejsze.
Jakie są korzyści i szkody wynikające z tarcia?
Aleksandra Mohylena
Na przykład podczas tkania odgrywa również tarcie ważna rola: zapobiega prostowaniu się nici i rozdzielaniu się tkaniny na osobne nitki. W wyniku wzajemnego oddziaływania nici osnowy i wątku ulegają wygięciu, przybierając w tkaninie kształt fali.
Istnieje wiele przykładów.
Co się kołysze zła strona.... Na przykład nie można stworzyć perpetuum mobile z powodu siły tarcia, która pojawia się podczas zużycia.
Dla okrętów wojennych przy ich prędkości największą szkodą nie jest wcale opór formy, ale banalna siła tarcia wody o skórę. I tak naprawdę nic z tym nie zrobisz. Nawet najlepszy kolor – tzw. „samopolerujący” wprawdzie zmniejsza – ale nie w pełnym zakresie, przez co znacznie zmniejsza siłę tarcia.
Ogólnie rzecz biorąc, istnieje wiele przykładów oraz zalet i wad.
Denis Siwcew
Siódma klasa. Rola siły tarcia jest bardzo duża. Na przykład dzięki sile tarcia możemy chodzić (czyli wchodzimy w interakcję z Ziemią i odpychamy się od niej), samochód może zwolnić na skutek tarcia kół o asfalt. Ale siła tarcia jest zarówno użyteczna, jak i szkodliwa. Jeśli na ulicy jest lód, możemy się schrzanić i zrobić sobie krzywdę (ponieważ tarcie jest niewielkie). I oblicza się go według wzoru: F = umg, gdzie u jest współczynnikiem tarcia.
Grasujący Tygrys
Zaletą siły tarcia jest np. przyczepność kół do asfaltu; IMHO główną szkodą jest niemożność stworzenia perpetuum mobile z powodu tarcia, na co już wskazywano w innych aspektach, ale nie tyle ze względu na zużycie, ale ze względu na to, że nie oszczędza się pełnej energii mechanicznej.. .
A wzór napisany powyżej F = umg, gdzie u (ogólnie „mu” to litera łacińska) jest współczynnikiem tarcia, jest szczególnym przypadkiem siły tarcia ślizgowego, gdy normalna składowa siły reakcji podpory N wynosi równa sile grawitacji, czyli gdy ciało leży (porusza się) na poziomej powierzchni, więc wzór na siłę tarcia ślizgowego to: F=uN
Wika 123
szkody, a raczej wady tego zjawiska:
na przykład siła tarcia prowadzi do zużycia części samochodowych: łożysk, opon itp.
z tego powodu niektóre czynności człowieka stają się bolesne, na przykład, jeśli palce ocierają się o trzonek łopaty podczas jakiejś pracy, wówczas pojawią się modzele jako reakcja obronna organizmu
Poproszono mnie na fizyce o napisanie szkody i korzyści siły tarcia, potrzebuję kilku przykładów !!! Kaczka, co szkodzi i przynosi korzyści????/
Paweł M
Przykładów nie trzeba daleko szukać. Tylko spójrz. Co widzisz? Widzisz szafę? Tutaj okazuje się, że stoi pod ścianą z powodu siły tarcia, która trzyma go za nogi. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie prefabrykowane meble są utrzymywane razem wyłącznie przez tarcie. To jest prosty przykład. Samochody jadą ulicą i skręcają na skrzyżowaniach, także dzięki trakcji, a to zapewnia tarcie. Lód, owsianka śnieżna - zły chwyt- oto wypadek dla ciebie.
Z drugiej strony tarcie rozprasza energię, zamienia ją w ciepło, przyczynia się do zużycie mechaniczne materiały. W wielu przypadkach tarcie jest wrogiem i próbują się go pozbyć, wprowadzając lubrykanty i inne sztuczki. Na przykład w tym samym samochodzie w silniku znajduje się olej tylko po to, aby zmniejszyć tarcie. A łożyska są zaprojektowane do przekształcania tarcia ślizgowego w tarcie toczne (które jest mniejsze).
Tarcie spowalnia ruch; aby pokonać wszelkiego rodzaju tarcia, zużywa się ogromną ilość cennego paliwa. Tarcie powoduje zużycie powierzchni trących: podeszwy, opony samochodowe, części maszyn ulegają wytarciu.
Laureat Nagrody Nobla, szwajcarski fizyk Charles Guillaume powiedział: „Wyobraź sobie, że tarcie można całkowicie wyeliminować, a wtedy żadne ciało, czy to wielkości bloku kamienia, czy małe jak ziarnko piasku, nigdy nie spocznie na sobie, wszystko będzie się przesuwać i toczyć, aż nie będzie na tym samym poziomie. Gdyby nie było tarcia, Ziemia byłaby pozbawiona nierówności, jak ciecz. ”
Szkoda i korzyść Siły tarcia
Obcy umysł
Szkody wynikające z siły tarcia są ogromne - na przykład znaczna część energii w różnych mechanizmach jest zużywana na pokonanie siły tarcia. Dlatego starają się go zmniejszyć za pomocą smarów, łożysk i tym podobnych. Już w prymitywnych czasach ludzie zaczęli próbować zmniejszać siłę tarcia. Pojazd(wózki) wykorzystujące smołę, tłuszcze roślinne i zwierzęce jako środek poślizgowy. Później rozwinięty różne rodzajełożyska (do diabła z nimi), które redukują siłę tarcia do akceptowalnych wartości.
Korzyści płynące z siły tarcia są również ogromne - to dzięki sile tarcia spoczynkowego człowiek może poruszać się do przodu. Dlatego czasami próbują zwiększyć siłę tarcia - na przykład robią żebrowaną podeszwę buta, kładą piasek na lodzie, bieżniki samochodów są również żebrowane, a nawet z kolcami. Ogólnie rzecz biorąc, wypaczają, jak chcą.
Esej o korzyściach i szkodach siły tarcia. Z góry dziękuję))
Irina Sorokina
śliskie buty.
siły tarcia w nici.
punkt równowagi.
nad planetą. Życie w takich warunkach raczej nie jest możliwe. . .
Sugeruj dfsvf
Tarcie jest zarówno naszym wrogiem, jak i sprzymierzeńcem.
W niektórych przypadkach brak tarcia grozi dużymi problemami (np.
hamowanie samochodów następuje tylko z powodu sił tarcia powstających między nimi
ślizgacze i bęben), aw niektórych przypadkach nawet minimalne siły tarcia
mają najbardziej szkodliwe skutki (np zegarek mechaniczny i cienki
instrumenty naukowe). Jednak, aby w pełni zrozumieć znaczenie tarcia, konieczne jest
wyłącz i obserwuj przyszłe wydarzenia.
Jaki byłby więc świat bez suchego i lepkiego
tarcie wszelkiego rodzaju? Nie będziemy mogli chodzić ani poruszać się w żaden inny sposób.
droga. W końcu podczas chodzenia podeszwy naszych stóp doświadczają tarcia o podłogę i
bez tarcia będziemy czuli się gorzej niż w rzeczywistości gładki lód w
śliskie buty.
Ani jednego elementu (w tym nas)
nie może usiedzieć w jednym miejscu. W końcu wszystko, co leży na stole, podłodze lub
tylko ziemia, jest utrzymywana przez tarcie spoczynku. A co się stanie? Wszystkie ciała
zacznie się poruszać, próbując dotrzeć do najniższego punktu. Prawie na ziemi
nie da się stworzyć idealnie poziomej powierzchni, nawet płaskiej
stoły laboratoryjne lub łóżka maszynowe mają nachylenia rzędu tysięcznych części stopnia. Ale
w świecie bez tarcia ciała będą się poruszać nawet na takich płaszczyznach.
Oczywiste jest, że o transporcie i ogólnie o
działanie jakichkolwiek mechanizmów i mówić nie trzeba. klocki hamulcowe, koła pasowe i
pasy, opony i droga - nic z tego nie doświadczy wzajemnego tarcia, ale
co oznacza, że nie będzie działać. Tak, a samych maszyn nie będzie – wyjdą z nich
wszystkie śruby i wszystkie nakrętki zostaną odkręcone, ponieważ są trzymane tylko dzięki
siły tarcia w nici.
Znikają nagle tarcia, nasze domy są
w mgnieniu oka się rozpadnie - zaprawa nie utrzyma już wbitych cegieł
gwoździe wyjdą z desek, bo trzymają się tam tylko przez tarcie! cały
pozostaną tylko spawane lub nitowane konstrukcje metalowe.
Bez tarcia wiele innych zniknie
rzeczy, do których jesteśmy przyzwyczajeni. Nie będzie można robić na drutach węzłów z lin - będą
rozwalać się. Wszystkie tkaniny rozproszą się na osobne nici i nici
rozpadają się na najmniejsze włókna. Taki los też czeka
siatki metalowe i linowe.
Czekają nas katastrofalne zmiany
natury – sam wygląd Ziemi zmieni się nie do poznania. Fale generowane w
ocean, nigdy nie ustąpi, aw atmosferze ciągłe straszne wiatry
siły – w końcu nie ma tarcia pomiędzy poszczególnymi warstwami wody i powietrza, co nic nie znaczy
nie przeszkadza im w bardzo szybkim poruszaniu się względem siebie. Wypłyną rzeki
ich brzegi, a ich wody popłyną wysoka prędkość przez równiny.
Góry i pagórki zaczną się rozpadać
oddzielne bloki i piasek. Drzewa, których korzenie tkwią w ziemi tylko z powodu
tarcie, same zaczną wyrywać korzenie i czołgać się w poszukiwaniu najniższego
zwrotnica. Tak, przed naszymi oczami pojawi się okropny obraz: góry, drzewa, ogromne
grudki, a sama gleba będzie się czołgać, mieszając, aż znajdą
punkt równowagi.
Jeśli siła tarcia zniknie, to nasz
planeta stanie się gładką kulą, na której nie będzie gór, zagłębień, rzek,
żadnych oceanów - wszystko to pęknie, wypłynie, pomiesza się i wpadnie w jedną kupę. ALE
silne, nigdy nie słabnące wiatry podniosą pył i uniosą go
nad planetą. Życie w takich warunkach raczej nie jest możliwe. .
Dlatego nie można mówić o tarciu jako
o szkodliwym zjawisku fizycznym. Tak, często po prostu konieczne jest zmniejszenie
tarcie do minimum, ale często potrzebne są również maksymalne możliwe siły tarcia, ponieważ
że tarcie jest zarówno wrogiem, jak i przyjacielem.
Przykłady siły tarcia użytecznej i szkodliwej
Użytkownik usunięty
Gdyby nie było tarcia, nie moglibyśmy chodzić po ziemi (pamiętajcie, jak nasze stopy ślizgają się po lodzie), nie moglibyśmy jeździć na rowerze, samochodzie, motocyklu (koła kręciłyby się w miejscu), nie mielibyśmy w co się ubrać (nici w tkaninie utrzymywanej razem przez tarcie). Gdyby nie było tarcia, wszystkie meble w pokoju byłyby ściśnięte w jednym kącie, talerze, filiżanki i spodki zsunęłyby się ze stołu, gwoździe i śruby nie przyklejałyby się do ścian, ani jednej rzeczy nie dałoby się utrzymać w rękach, itd. itd. Do tego możemy dodać, że gdyby nie było tarcia, nie wiadomo jak przebiegałby rozwój cywilizacji na Ziemi - wszak nasi przodkowie rozpalali ogień przez tarcie
Szkodliwe: tarcie ziaren piasku o metal wewnątrz łożyska, tarcie ślizgowe łyżew po lodzie powinno być jak najmniejsze, tarcie mechanizmów zamka drzwi
buty pocierają mazole, ..
perpetuum mobile nie powstaje z powodu siły tarcia, w miarę zużywania się.
Dla statków przy ich prędkości największą szkodą nie jest wcale opór formy, ale banalna siła tarcia wody o poszycie. I tak naprawdę nic z tym nie zrobisz. Nawet najlepszy kolor – tzw. „samopolerujący” wprawdzie zmniejsza – ale nie w pełnym zakresie, przez co znacznie zmniejsza siłę tarcia.
Dasza Deriabina
Korzyści i szkody siły tarcia
To oczywiście fantazja, pełna lirycznych uproszczeń. Życie jest trochę inne. Ale w rzeczywistości, pomimo faktu, że istnieją oczywiste wady siły tarcia, które stwarzają nam wiele trudności w życiu, oczywiste jest, że bez istnienia sił tarcia byłoby znacznie więcej problemów. Musimy więc porozmawiać zarówno o niebezpieczeństwach związanych z siłami tarcia, jak i korzyściach płynących z tych samych sił tarcia.
Przykładami użytecznych aspektów sił tarcia jest to, że możemy chodzić po ziemi, że nasze ubrania się nie rozpadają, bo nici w tkaninie trzymają się dzięki takim samym siłom tarcia, jakie przy wysypywaniu piasku na oblodzoną drogę, poprawiamy trakcję, aby uniknąć wypadków.
Otóż szkoda siły tarcia to problem przenoszenia dużych obciążeń, problem zużycia powierzchni trących, a także niemożność tworzenia Maszyna ruchu wiecznego, ponieważ z powodu tarcia każdy ruch zatrzymuje się prędzej czy później, co wymaga stałego wpływu zewnętrznego.
Ludzie nauczyli się dostosowywać i zmniejszać lub zwiększać siły tarcia, w zależności od potrzeb. Są to koła, smarowanie, ostrzenie i wiele więcej. Przykładów jest wiele i oczywiste jest, że nie można jednoznacznie stwierdzić, czy tarcie jest dobre, czy złe. Ale istnieje, a naszym zadaniem jest nauczyć się go używać dla dobra człowieka.
Na fizyce poproszono nas o napisanie bajki o niebezpieczeństwach i korzyściach płynących z tarcia ... Wyjaśnij, jaką bajkę napisać w fizyce?
Władimir Lis
Tłuszcz z brzucha i boków zniknie w ciągu zaledwie 3-4 dni, jeśli będzie przyjmowany regularnie...
Tłuszcz z brzucha i boków zniknie w ciągu zaledwie 3-4 dni, jeśli będzie przyjmowany regularnie...
Sołdatowa V. M.
Nauczyciel fizyki
MBOU " Szkoła średnia nr 19 SUIOP"
Stary Oskol
Temat lekcji „O korzyściach i szkodach siły tarcia”
Cele lekcji.
Edukacyjne: poszerzenie i utrwalenie wiedzy uczniów na temat siły tarcia, rodzajów siły tarcia.
Edukacyjne: kształtowanie umiejętności pracy zespołowej w połączeniu z samodzielnością uczniów, rozwijanie ciekawości.
Rozwijanie: nauczenie uczniów stosowania wiedzy w nowa sytuacja, rozwinąć umiejętność wyjaśniania otaczających zjawisk, umiejętność pracy z literaturą dodatkową.
Wyposażenie: prezentacja, dynamometr, kartka papieru, kartka papieru ściernego, stół kreślarski, sprzęt multimedialny.
Podczas zajęć.
Lekcja rozpoczyna się opowieścią nauczyciela o rodzajach siły tarcia, o wielkości i kierunku siły tarcia, o zależności siły tarcia ślizgowego od rodzaju powierzchni trących, o mechanizmie powstania siły tarcia statycznego .
Brzmi fragment bajki „Rzepa” (wstaw).
Nauczyciel. Dziadek zasadził rzepę. Wyrosła duża rzepa. Ciężki-ciężki, rósł we wszystkich kierunkach, naciskał na ziemię. Dlatego jej bulwa miała bardzo ścisły kontakt z glebą, ziemia wnikała we wszystkie najmniejsze szczeliny i występy.
Dziadek poszedł zbierać rzepę. Pull-pull, pull nie może. Brakuje mu siły. Rzepa spoczywa, przylega do podłoża nieregularnościami i wypukłościami, opiera się ruchowi. Następuje adhezja cząstek gleby do rzepy, co zapobiega przemieszczaniu się rzepy względem gruntu.
Podczas gdy dziadek zastanawia się, co się dzieje, dlaczego nie wyciągnąć rzepy, będziemy pamiętać o sile tarcia.
(praca na kartach)
Zadanie: oznaczenie, jednostki miary i wzór na znalezienie siły tarcia.
Nauczyciel. Dziadek zawołał babcię, babcia zawołała dziadka, dziadek po rzepę, ciągnęli, ciągnęli, nie mogli wyciągnąć, mocno zgrubiały, zaokrąglony korzeń trzymany w ziemi. Grawitacja spycha go na ziemię. Nie, nie mogą tego zrobić razem.
Chłopaki, pomóżmy im naszą wiedzą zdobytą na lekcjach fizyki, odpowiedzcie na pytania:
1) Jaka jest siła grawitacji? siła tarcia?
2) Jakie są przyczyny siły tarcia?
3) Jakie znasz siły tarcia?
Wróćmy do historii. Babcia zadzwoniła do wnuczki. Wnuczka dla babci, babcia dla dziadka, dziadek dla rzepy, ciągnąć-ciągnąć, nie mogą ciągnąć, to suma siły, która powstaje na powierzchni kontaktu rzepy z podłożem i nazywana jest siłą tarcia spoczynkowego.
Pomóżmy im. W tym celu przeprowadzimy eksperyment laboratoryjny, aby określić zależność siły tarcia od rodzaju ocierających się powierzchni. Aby przeprowadzić eksperyment, musisz mieć dynamometr, kartkę papieru, kartkę papieru ściernego, drewnianą linijkę.
W trakcie eksperymentu laboratoryjnego dochodzimy do wniosku, że siła tarcia ślizgowego zależy od rodzaju ocierających się powierzchni, gdyby powierzchnia rzepy była gładka, to rzepa zostałaby wyciągnięta.
Wnuczka o imieniu Zhuchka. Pluskwa z czterema łapami spoczywała na ziemi. Istnieje również siła tarcia między łapami a podłożem. Ta moc pomaga Bugowi w taki sam sposób, jak dziadek, babcia i wnuczka. Bez tej siły nie mogłyby odpocząć, ślizgałyby się po ziemi, ślizgały.
Pluskwa za wnuczkę, wnuczka za babcię, babcia za dziadka, dziadek za rzepę, nie mogą ciągnąć, ciągnąć, ciągnąć.
Rzepa trochę się poruszyła. Wielkość tych niewielkich przemieszczeń jest proporcjonalna do przyłożonej siły i zależy od właściwości samej gleby, a przyczepność rzepy do podłoża prowadzi do wzrostu siły sprężystości gleby. Powstająca siła sprężystości gleby to siła tarcia statycznego. Nie daje żadnej możliwości wyciągnięcia rzepy. Stąd dochodzimy do wniosku, że siła tarcia również powoduje szkody.
Uczeń czyta wiersz o korzyściach wynikających z tarcia i związanych z nim zagrożeniach.
Pluskwa nazwała kota. Kot za pluskwę, pluskwa za wnuczkę, wnuczka za babcię, babcia za dziadka, dziadek za rzepę, ciągną, ciągną, nie mogą, i tylko trochę, ale jednak siła zewnętrzna okazała się mniejsza od największej wartości.
Korzyści i szkody wynikające z bananów dla kobiet
Korzyści i szkody kiszonych ogórków
W otaczającym nas świecie występuje wiele zjawisk fizycznych: grzmoty i błyskawice, deszcz i grad, Elektryczność, tarcie… Dzisiejsza relacja poświęcona jest tarciu. Dlaczego występuje tarcie, na co wpływa, od czego zależy siła tarcia? I wreszcie, czy tarcie jest przyjacielem czy wrogiem?
Co to jest siła tarcia?
Po krótkim biegu możesz zwinnie jechać po lodowej ścieżce. Ale spróbuj to zrobić na normalnym asfalcie. Jednak nie warto próbować. Nic nie zadziała. Winowajcą twojej awarii będzie bardzo duża siła tarcia. Z tego samego powodu trudno jest przesunąć masywny stół lub, powiedzmy, pianino.
W miejscu, gdzie spotykają się dwa ciała, zawsze zachodzi interakcja, co uniemożliwia ruch jednego ciała na powierzchni drugiego. Nazywa się to tarciem. A wielkość tego oddziaływania to siła tarcia.
Rodzaje sił tarcia
Wyobraź sobie, że musisz przesunąć ciężką szafę. Twoja siła wyraźnie nie wystarcza. Zwiększmy siłę „przesuwania”. Jednocześnie wzrasta również siła tarcia. reszta. I jest skierowana na bok ruch przeciwny gabinet. W końcu siła „przesuwania” „wygrywa” i szafka zaczyna się poruszać. Teraz siła tarcia dochodzi do głosu poślizg. Ale jest to mniej niż siła tarcia statycznego i znacznie łatwiej jest przesunąć szafkę dalej.
Ty oczywiście musiałeś patrzeć, jak 2-3 osoby przetaczają się na bok ciężki samochód z nagle zgaśniętym silnikiem. Ludzie pchający samochód to nie silni mężczyźni, tylko siła tarcia działająca na koła samochodu walcowanie. Ten rodzaj tarcia występuje, gdy jedno ciało toczy się po powierzchni drugiego. Może toczyć się piłka, okrągły lub fasetowany ołówek, koła pociągu itp. Ten rodzaj tarcia jest znacznie mniejszy niż siła tarcia ślizgowego. Dlatego bardzo łatwo jest przenosić ciężkie meble, jeśli są one wyposażone w kółka.
Ale w tym przypadku siła tarcia jest skierowana przeciwko ruchowi ciała, dlatego zmniejsza prędkość ciała. Gdyby nie jej „szkodliwy charakter”, rozpędzając się na rowerze czy rolkach, można by się cieszyć jazdą w nieskończoność. Z tego samego powodu samochód z wyłączonym silnikiem będzie przez pewien czas poruszał się na zasadzie bezwładności, a następnie zatrzyma się.
Pamiętaj więc, że istnieją 3 rodzaje sił tarcia:
- tarcie ślizgowe;
- tarcie toczne;
- tarcie spoczynkowe.
Szybkość, z jaką zmienia się prędkość, nazywa się przyspieszeniem. Ale ponieważ siła tarcia spowalnia ruch, to przyspieszenie będzie miało znak minus. Słusznie byłoby powiedzieć pod działaniem tarcia ciało porusza się z opóźnieniem.
Jaka jest natura tarcia
Jeśli spojrzysz na gładką powierzchnię wypolerowanego stołu lub lodu przez lupę (szkło powiększające), zobaczysz maleńką chropowatość, do której przylega ciało, ślizgając się lub tocząc po jego powierzchni. Wszak ciało poruszające się po tych powierzchniach również ma podobne wypukłości.
W punktach styku cząsteczki są tak blisko siebie, że zaczynają się przyciągać. Ale ciało nadal się porusza, atomy oddalają się od siebie, wiązania między nimi pękają. To wibruje atomy uwolnione od przyciągania. W przybliżeniu tak samo jak sprężyna zwolniona z naprężenia oscyluje. Odczuwamy te wibracje cząsteczek jako ogrzewanie. Dlatego tarciu zawsze towarzyszy wzrost temperatury stykających się powierzchni.
Są więc dwie przyczyny tego zjawiska:
- nieregularności na powierzchni stykających się ciał;
- siły przyciągania międzycząsteczkowego.
Od czego zależy siła tarcia?
Prawdopodobnie zauważyłeś, jak sanki gwałtownie zwalniają, jeśli wjeżdżają na piaszczysty teren. I jeszcze jedno ciekawe spostrzeżenie, gdy na sankach jest jedna osoba, zjeżdżają one jedną drogą w dół zbocza. A jeśli dwóch przyjaciół wyruszy razem, sanki zatrzymają się szybciej. Zatem siła tarcia wynosi:
- zależy od materiału stykających się powierzchni;
- ponadto tarcie wzrasta wraz ze wzrostem masy ciała;
- działa w kierunku przeciwnym do ruchu.
Wspaniała nauka fizyki jest dobra również dlatego, że wiele zależności można wyrazić nie tylko słowami, ale także w postaci specjalnych znaków (wzórów). Dla siły tarcia wygląda to tak:
Ftr = kN gdzie:
Ftr - siła tarcia.
k - współczynnik tarcia, który odzwierciedla zależność siły tarcia od materiału i czystości jego obróbki. Powiedzmy, że metal toczy się po metalu k=0,18, jeśli jeździsz na łyżwach po lodzie k=0,02 (współczynnik tarcia jest zawsze mniejszy niż jeden);
N jest siłą działającą na podporę. Jeśli ciało znajduje się na poziomej powierzchni, siła ta jest równa ciężarowi ciała. W przypadku płaszczyzny pochyłej jest mniejszy niż ciężar i zależy od kąta nachylenia. Im bardziej strome wzniesienie, tym łatwiej zjechać w dół i tym dłużej można jechać.
Po obliczeniu spoczynkowej siły tarcia szafki za pomocą tego wzoru dowiemy się, jaką siłę należy zastosować, aby przesunąć ją z miejsca.
Praca siły tarcia
Jeśli na ciało działa siła, pod działaniem której ciało się porusza, to praca jest zawsze wykonywana. Praca siły tarcia ma swoją własną charakterystykę: w końcu nie powoduje ruchu, ale mu zapobiega. Dlatego praca, którą wykonuje zawsze będzie ujemna, tj. ze znakiem minusa bez względu na to, w którym kierunku porusza się ciało.
Tarcie jest przyjacielem lub wrogiem
Siły tarcia towarzyszą nam wszędzie, przynosząc wymierne szkody i… wielkie korzyści. Wyobraź sobie, że tarcie zniknęło. Zdumiony obserwator zobaczyłby, jak zawalają się góry, drzewa wyrywają się z ziemi, huraganowe wiatry i fale morskie bez końca dominują nad ziemią. Wszystkie ciała gdzieś się zsuwają, transport rozpada się na części, bo beztarciowe rygle nie spełniają swojej roli, niewidzialna brzydota rozwiązałaby wszystkie sznurowadła i węzły, meble nie trzymane siłami tarcia zsunęły się w najniższy kąt pokoju .
Spróbujmy uciec, uciec z tego chaosu, ale bez tarć nie możemy zrobić ani kroku. W końcu to tarcie pomaga nam odpychać się od ziemi podczas chodzenia. Teraz wiadomo, dlaczego śliskie drogi są zimą pokryte piaskiem….
A jednocześnie czasami tarcie powoduje znaczną szkodę. Ludzie nauczyli się zmniejszać i zwiększać tarcie, czerpiąc z tego ogromne korzyści. Na przykład do ciągnięcia ciężkich ładunków wynaleziono koła, zastępując tarcie ślizgowe toczeniem, które jest znacznie mniejsze niż tarcie ślizgowe.
Ponieważ toczący się korpus nie musi przylegać do wielu małych nierówności powierzchni, jak w przypadku ciał ślizgowych. Następnie wyposażyli koła w opony z głębokim bieżnikiem (bieżniki).
Czy zauważyłeś, że wszystkie opony są gumowe i czarne?
Okazuje się, że guma dobrze trzyma koła na drodze, a węgiel dodany do gumy nadaje jej czarny kolor, niezbędną sztywność i wytrzymałość. Dodatkowo umożliwia pomiar drogi hamowania w razie wypadku na drodze. W końcu podczas hamowania guma pozostawia wyraźny czarny ślad.
Jeśli to konieczne, zmniejsz tarcie, użyj oleje smarowe i suche smar grafitowy. Niezwykłym wynalazkiem było stworzenie różnego rodzajuŁożyska kulkowe. Stosowane są w najróżniejszych mechanizmach, od rowerów po najnowsze samoloty.
Czy w cieczach występuje tarcie?
Gdy ciało jest nieruchome w wodzie, nie ma tarcia o wodę. Ale gdy tylko zacznie się poruszać, pojawia się tarcie, tj. woda opiera się ruchowi wszelkich znajdujących się w niej ciał.
Oznacza to, że brzeg, tworząc tarcie, „spowalnia” wodę. A ponieważ tarcie wody o brzeg zmniejsza jej prędkość, nie należy pływać środkiem rzeki, ponieważ prąd jest tam znacznie silniejszy. Ryby i zwierzęta morskie są tak ukształtowane, że tarcie ich ciał o wodę jest minimalne.
Projektanci zapewniają takie samo usprawnienie okrętom podwodnym.
Nasza znajomość innych zjawisk naturalnych będzie kontynuowana. Aż się znowu spotkamy, przyjaciele!
Jeśli ta wiadomość była dla Ciebie przydatna, chętnie się z Tobą spotkam
Jeśli spróbujesz przenieść ciężką szafę pełną rzeczy, to jakoś od razu stanie się jasne, że wszystko nie jest takie proste i coś wyraźnie przeszkadza w dobrym uczynku uporządkowania rzeczy.
- A ruch będzie utrudniony przez nic więcej niż praca tarcia, który jest studiowany na kursie fizyki w siódmej klasie.
Na każdym kroku spotykamy się z tarciami. W dosłownym tego słowa znaczeniu. Bardziej poprawne byłoby stwierdzenie, że bez tarcia nie możemy nawet zrobić kroku, ponieważ to siły tarcia utrzymują nasze stopy na powierzchni.
Każdy z nas wie, jak to jest chodzić po bardzo śliskiej powierzchni – po lodzie, jeśli ten proces w ogóle można nazwać chodzeniem. Oznacza to, że od razu widzimy oczywiste zalety siły tarcia. Jednak zanim zaczniemy mówić o korzyściach lub szkodach wynikających z sił tarcia, zastanówmy się najpierw, czym jest siła tarcia w fizyce.
Siła tarcia w fizyce i jej rodzaje
Oddziaływanie, które zachodzi w punkcie styku dwóch ciał i uniemożliwia ich względny ruch, nazywa się tarciem. A siła charakteryzująca to oddziaływanie nazywana jest siłą tarcia.
- Istnieją trzy rodzaje tarcia: tarcie ślizgowe, tarcie statyczne i tarcie toczne.
Tarcie spoczynku
W naszym przypadku, gdy próbowaliśmy przesunąć szafkę, sapaliśmy, pchaliśmy, rumieniliśmy się, ale nie ruszaliśmy szafki ani o cal. Co utrzymuje szafę w miejscu? Siła tarcia statycznego. Teraz inny przykład: jeśli położymy rękę na zeszycie i przesuniemy go po stole, to zeszyt będzie się poruszał razem z naszą ręką, utrzymywaną przez tę samą siłę tarcia statycznego.
Tarcie spoczynku trzyma gwoździe wbite w ścianę, zapobiega samoistnemu rozwiązywaniu się sznurowadeł, a także utrzymuje szafę w miejscu, abyśmy przypadkowo opierając się o nią ramieniem nie zmiażdżyli ukochanego kota, który nagle położył się, by w spokoju się zdrzemnąć i cicho między szafą a ścianą.
Tarcie ślizgowe
Wróćmy do naszej osławionej szafy. W końcu zdaliśmy sobie sprawę, że sami nie damy rady go przenieść i poprosiliśmy o pomoc sąsiada. W końcu podrapawszy całą podłogę, pocąc się, strasząc kota, ale bez wyładowywania rzeczy z szafy, przenieśliśmy go w inny kąt.
Co znaleźliśmy oprócz kłębów kurzu i kawałka ściany nie zaklejonej tapetą? Że kiedy przyłożyliśmy siłę większą niż siła tarcia statycznego, szafka nie tylko się poruszyła, ale (oczywiście z naszą pomocą) posuwała się dalej, do miejsca, którego potrzebowaliśmy. A wysiłki, które trzeba było włożyć w jego ruch, były mniej więcej takie same przez całą podróż.
- W ta sprawa przeszkadzało nam siła tarcia ślizgowego. Siła tarcia ślizgowego, podobnie jak siła tarcia statycznego, jest skierowana w kierunku przeciwnym do przyłożonej siły.
tarcie toczne
W przypadku, gdy ciało nie ślizga się po powierzchni, ale toczy się, wówczas tarcie występujące w punkcie styku nazywamy tarciem tocznym. Toczące się koło jest lekko wciśnięte w drogę, a przed nim tworzy się niewielka nierówność, którą trzeba pokonać. To właśnie powoduje tarcie toczne.
Im twardsza droga, tym mniejsze tarcie toczne. Dlatego jazda po autostradzie jest dużo łatwiejsza niż po piasku. Tarcie toczne jest w większości przypadków znacznie mniejsze niż tarcie ślizgowe. Dlatego koła, łożyska i tak dalej są szeroko stosowane.
Przyczyny powstawania sił tarcia
Pierwszy jest chropowatością powierzchni. Dobrze widać to na przykładzie desek podłogowych czy powierzchni Ziemi. W przypadku więcej gładkie powierzchnie na przykład lód lub dach pokryty blachą, szorstkość jest prawie niewidoczna, ale to nie znaczy, że ich nie ma. Te nierówności i nierówności przylegają do siebie i przeszkadzają w ruchu.
Drugi powód- jest to przyciąganie międzycząsteczkowe, które działa w punktach styku ocierających się ciał. Jednak drugi powód pojawia się głównie w przypadku bardzo dobrze wypolerowanych korpusów. Zasadniczo mamy do czynienia z pierwszą przyczyną sił tarcia. I w tym przypadku, aby zmniejszyć siłę tarcia, często stosuje się smar.
- Warstwa smaru, najczęściej płynnego, oddziela ocierające się powierzchnie, a warstwy płynu ocierają się o siebie, przy czym siła tarcia jest wielokrotnie mniejsza.
Kompozycja na temat „Siła tarcia”
Na kursie fizyki w siódmej klasie dzieci w wieku szkolnym otrzymują zadanie napisania eseju na temat „Siła tarcia”. Przykładem eseju na ten temat jest coś w rodzaju tej fantazji:
„Powiedzmy, że zdecydowaliśmy się pojechać na wakacje, aby odwiedzić moją babcię pociągiem. I nie są świadomi, że właśnie w tym momencie, nagle, bez wyraźnego powodu, siła tarcia zniknęła. Budzimy się, wstajemy z łóżka i upadamy, ponieważ nie ma siły tarcia między podłogą a nogami.
Zaczynamy zakładać buty i nie możemy zawiązać sznurowadeł, które nie trzymają z powodu braku tarcia. Schody generalnie ciasne, winda nie działa - od dłuższego czasu leży w piwnicy. Po policzeniu absolutnie wszystkich kroków kością ogonową i jakoś doczołganiu się do przystanku, odkrywamy nowe nieszczęście: ani jeden autobus nie zatrzymał się na przystanku.
Cudem wsiedliśmy do pociągu, myślimy, co za piękność - tutaj jest dobrze, zużywa się mniej paliwa, ponieważ straty tarcia są zredukowane do zera, szybciej tam dotrzemy. Ale tu jest problem: nie ma siły tarcia między kołami a szynami, a zatem nie ma z czego odpychać pociągu! Tak więc, ogólnie rzecz biorąc, jakoś nie jest to przeznaczenie, aby iść do mojej babci bez tarć”.
Korzyści i szkody siły tarcia
To oczywiście fantazja, pełna lirycznych uproszczeń. Życie jest trochę inne. Ale w rzeczywistości, pomimo faktu, że istnieją oczywiste wady siły tarcia, które stwarzają nam wiele trudności w życiu, oczywiste jest, że bez istnienia sił tarcia byłoby znacznie więcej problemów. Musimy więc porozmawiać zarówno o niebezpieczeństwach związanych z siłami tarcia, jak i korzyściach płynących z tych samych sił tarcia.
Przykłady użytecznych stron sił tarcia można powiedzieć, że możemy chodzić po ziemi, że nasze ubrania się nie rozsypują, bo nici w tkaninie są trzymane przez te same siły tarcia, które wysypując piasek na oblodzoną drogę, poprawiamy przyczepność, aby uniknąć wypadek.
dobrze więc uszkodzenie siły tarcia jest problem przenoszenia dużych obciążeń, problem zużycia powierzchni trących, a także niemożność stworzenia perpetuum mobile, ponieważ z powodu tarcia każdy ruch prędzej czy później zatrzymuje się, co wymaga stałego wpływu zewnętrznego.
Ludzie nauczyli się dostosowywać zmniejszyć lub zwiększyć siłę tarcia, w zależności od potrzeb. Są to koła, smarowanie, ostrzenie i wiele więcej. Przykładów jest wiele i oczywiste jest, że nie można jednoznacznie stwierdzić, czy tarcie jest dobre, czy złe. Ale istnieje, a naszym zadaniem jest nauczyć się go używać dla dobra człowieka.
Potrzebujesz pomocy w nauce?
Poprzedni temat: Związek między grawitacją a masą ciała: dynamometr.Następny temat: Tarcie w przyrodzie, życiu codziennym i technologii: jeszcze więcej PRZYKŁADÓW
Tarcie nie zawsze jest złe. znaczące, a czasami tarcie jest po prostu konieczne.
