С явлением трения мы знакомы уже
давно.
В походе можно услышать : «Не
натрите ноги», в школе – «Сотрите с доски записи». Трение встречается
буквально на каждом шагу, без него и шага не сделаешь;
держим ручку в руке – трение,
пишем вот эту фразу – трение;
стоят на столе всякие предметы,
не соскальзывают – трение;
гвозди держат полку с книжками,
не вылезают из стены – трение.
Санки, скатившись с горы,
движутся по горизонтальному пути неравномерно, скорость их постепенно
уменьшается, и через некоторое время они останавливаются.
Мальчик, разбежавшись, скользит
на коньках по льду, но, как бы ни был гладок лед, мальчик все-таки
останавливается.
Останавливается и велосипед,
когда велосипедист прекращает вращать педали.
Мы знаем, что причиной всякого
изменения скорости движения (в данном случае уменьшения) является сила.
Значит, и в рассмотренных
примерах на каждое движущееся тело действовала сила.
Сила трения – это сила, которая возникает при соприкосновении
поверхностей тел и препятствует их движению
Она обозначается буквой F с
индексом: тр.
, где – коэффициент трения.
Сила трения это еще один вид
силы, отличающийся от рассмотренных ранее силы тяжести и силы упругости.
Оказывается, что первые исследования трения проведены великим
итальянским ученым Леонардо да Винчи, более 400 лет назад, но его работы не
были опубликованы. Законы трения открыли французские ученые Гильом Амонтон
(1699 г) и Шарль Огюстен Кулон (1785г).
Сегодня вы
проведете небольшое исследование, в ходе которого проанализируете от чего
зависит сила трения.
Опыт №1. Движение
бруска по деревянной линейке (с добавлением грузов)
Вывод: Сила
трения скольжения возникает при скольжении одного тела по поверхности
другого, она имеет противоположное направление и зависит от массы тела.
Сила
трения скольжения увеличивается с увеличением массы тела.
Точка приложения силы трения под центром тяжести, в сторону
противоположную движению вдоль соприкасающихся поверхностей.
Опыт №2.
Движение бруска
по деревянной линейке (разными площадями)
Вывод: Сила
трения не зависит от площади соприкасающихся тел
Причины
возникновения трения:
(устанавливают
учащиеся на основе эксперимента)
Опыт №3.
Возьмите 2 кусочка наждачной бумаги. Рассмотрите поверхность
этих тел. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга.
1. Причиной
возникновения силы трения является шероховатость.
Сила трения
возникает из-за шероховатости поверхностей. Эта шероховатость мешает движению
одного тела по поверхности другого.
Когда одно тело скользит или
катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга, что
создает некоторую силу, задерживающую движение.
Опыт №4.
Возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а
затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему
пластины трудно сдвинуть? Смачиваем две стеклянные пластинки водой и просим
кого-нибудь из учащихся разорвать их.
Вопросы. Что мы
видим? Почему разорвать пластинки очень трудно?
2. Вторая
причина трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит к прилипанию
соприкасающихся поверхностей. Такое трение наблюдается на очень гладких
поверхностях.
Причиной
возникновения силы трения является межмолекулярное притяжение.
Виды сил трения;
(рассмотрим виды трения)
·
Трение скольжения (Движение саней, лыж по снегу, двигаем шкаф по
полу)
При скольжении
одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением
скольжения.
· трение качения (Движение колес, перекатывание бревен и бочек по
земле)
Если же одно
тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее
при этом, называют трением качения.
– Почему если на шкаф, который
стоит на полу, слабо нажать, он не тронется с места?
Вместе с классом делает вывод,
что существует сила трения покоя.
· трение покоя (удерживает вбитые в стену гвозди, мешает
самопроизвольно развязываться шнуркам, а также держит на месте наш шкаф)
Трение покоя - сила,
возникающая между двумя неподвижными контактирующими телами и препятствующая
возникновению относительного движения.
Трение
качения всегда меньше Fтр
скольжения, а сила трения покоя самая большая
Силу трения
можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями
смазку.
Слой смазки (рис. 82, 6)
поверхности трущихся тел.
В этом случае соприкасаются не поверхности
тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а трение слоев
жидкости меньше, чем твердых поверхностей.
Между коньками и льдом образуется
тонкий слой воды.
В технике в качестве смазки
широко применяют различные масла.
Способы уменьшения
силы трения
|
Способы
увеличения силы трения
|
1.Уменьшают шероховатость
поверхностей
|
1.Увеличивают шероховатость
поверхностей
|
2. Применяют смазку
|
2. Увеличивают силу давления на
поверхность
|
3.Придают телам обтекаемую
поверхность
|
|
4. Заменяют силу трения
скольжения на силу трения качения
|
|
5.Применяют подшипники
|
|
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.