В земных условиях трение всегда
Скачать 61.08 Kb.
|
| ТРЕНИЕ В земных условиях трение всегда сопутствуют любому движению тел. При всех видах механического движения одни тела соприкасаются либо с другими телами, либо с окружающей их сплошной жидкой или газообразной средой. Такое соприкосновение всегда оказывает большое влияние на движение. Возникает сила трения, направленная противоположно движению. Существует несколько видов трения:  Сухое трение возникает при движении твердых соприкасающихся тел относительно друг друга. Вязкое (иначе жидкое) трение возникает при движении твёрдых тел в жидкой или газообразной среде, или когда жидкость или газ текут мимо неподвижных твёрдых тел. Трение покоя возникает, когда к телу прикладывают силу, пытающуюся сдвинуть это тело. Причинами возникновения силы трения являются: неровность соприкасающихся поверхностей и взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. ОПЫТ А что произойдет, если взять две идеально чистые поверхности?  Привяжите к ножке стеклянного бокала нитку и поставьте его на стол, накрытый стеклом. Если потянуть за нитку бокал легко заскользит по стеклу. Теперь смочите стекло водой. Перемещать бокал станет значительно труднее. Если Вы присмотритесь к стеклу, то сможете заметить даже царапины. Делов том, что вода удалила жир и прочие вещества, загрязнявшие трущиеся поверхности. Образовался контакт двух идеально чистых поверхностей, и оказалось, что сделать царапины (т.е. вырвать кусочки стекла) легче, чем оторвать (сдвинуть) бокал. Способы уменьшения силы трения: шлифовка трущихся поверхностей, применение смазки и замена трения скольжения трением качения. Силы трения имеют электромагнитную природу. От чего зависит сила трения? - от рода соприкасающих поверхностей и от величины нагрузки. В свое время великий итальянский художник и ученый Леонардо да Винчи, удивляя окружающих, проводил странные опыты: он таскал по полу веревку то во всю длину, то собирая ее кольцами. Он изучал: зависит ли сила трения скольжения от площади соприкасающихся тел? В результате Леонардо пришел к выводу . что сила трения скольжения не зависит от площади соприкасающихся тел, что подтверждают и современные ученые. Как объяснить возникновение трения? Соприкасающиеся поверхности тел никогда не являются идеально плоскими и имеют неровности.  Причем места выступов на одной поверхности не совпадают с местами выступов на другой. Но при сжатии остроконечные пики деформируются и площадь контакта увеличивается пропорционально приложенной нагрузке. Именно сопротивление сдвигу в местах неровностей и является причиной трения.  Кроме того, не надо забывать, что в случае идеально гладких поверхностей сопротивление движению возникнет за счет сил притяжения между молекулами.Так объясняется влияние на силу трения нагрузки - силы прижатия и свойств материалов. Как измерить силу трения ?  Это можно сделать при помощи динамометра. При равномерном движении тела динамометр показывает силу тяги, равную силе трения. Для удобства измерения иногда вместо того, чтобы тянуть книгу по столу, можно начать двигать сам стол, а книгу удерживать на месте, привязав её к пружине. Сила трения от этого не изменится. Единица измерения силы трения в СИ (как и любой другой силы) - 1 Ньютон. Что выгоднее: качение или скольжение?  Что лучше – скользить или катиться? Конечно, катиться выгоднее, чем скользить. Чтобы поддерживать качение, нужно прикладывать гораздо меньшую силу, чем для поддержания, скольжения с той же скоростью. Поэтому понятно, что летом ездят в телеге, а не на санях.  Но почему же зимой колёса уступают место полозьям? Всё дело в том, что колёса выгоднее полозьев только в том случае, когда они катятся. А чтобы колёса могли катиться, под ними должна быть твёрдая, гладкая дорога и к тому же нескользкая. ОПЫТ Сравнение силы трения скольжения и силы трения качения.  Поставьте на стол круглый (не гранёный) стакан и толкните его так, чтобы он заскользил своим дном по столу. Сдвинувшись, стакан остановится. Положите теперь тот же стакан на бок и толкните его с той же силой.Стакан, прокатившись, продвинется дальше. В чём дело? Вес стакана не изменился, его стенки и дно сделаны из одного и того же стекла, стол тот же самый. Всё дело в том, что теперь стакан катится, а не скользит, и тормозит его движение сила трения качения, которая во много раз меньше силы трения скольжения. Во многих случаях оно оказывается раз в 50 больше трения качения! Трение всегда тормозит движение; на преодоление трения всех видов расходуется громадное количество ценного топлива. Трение вызывает износ трущихся поверхностей. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРЕНИЯ Первое исследование законов трения принадлежит знаменитому итальянскому ученому и художнику Леонардо да Винчи (15 век):  сила трения, возникающая при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна силе прижатия, направлена против направления движения и не зависит от площади контакта соприкасающихся поверхностей.  Он измерял силу трения, действующую на деревянные бруски, скользящие по доске, причем, ставя бруски на разные грани, определял зависимость силы трения от площади опоры. Но, к сожалению, работы Леонардо да Винчи не были опубликованы. Однако только в конце 18 века ученые Г. Амонтон и Ш.О. Кулон ввели новую физическую постоянную - коэффициент трения (k). После этого была выведена формула для силы трения: Fтр = kN где N – сила реакции опоры, соответствующая силе давления, производимой телом на поверхность. Если тело находится на горизонтальной поверхности, то N = Fтяж Значения коэффициента трения для различных материалов можно найти в справочниках. С давних времен было известно, что смазанные жиром или даже просто смоченные водой поверхности скользят значительно легче. В 1886 году О. Рейнольдс создал первую теорию смазки. А в начале 20 века появилась трибология – наука изучающая трение. Иногда трение- «вред»! Трение тормозит движение; на преодоление трения всех видов расходуется громадное количество ценного топлива. Трение вызывает износ трущихся поверхностей: стираются подошвы, шины автомобилей, детали машин. Вредное трение стараются уменьшить. Но иногда в трении - польза! Тогда его стараются увеличить, например, при ходьбе в гололед. А если бы трения не было? Лауреат Нобелевской премии, швецарский физик Шарль Гийом сказал: “ Вообразим, что трение может быть устранено совершенно, тогда никакое тело, будь оно величиной с каменную глыбу или мало, как песчинка, никогда не удержится одно на другом, все будет скользить и катиться, пока не окажется на одном уровне. Не будь трения, Земля была бы без неровностей, подобно жидкости.” ЧИТАЕМ ВСЁ О ТРЕНИИ ! О трении для любознательных. ИНТЕРЕСНО!  Увеличение силы сопротивления движению при росте скорости приводит к установившемуся равномерному движению тела при падении с большой высоты в жидкости или газе (например, в атмосфере). Так парашютист до раскрытия парашюта может приобрести скорость всего лишь до 50 м/с, а капли дождя, в зависимости от их размеров, достигают скоростей от 2 до 7 м/с.  Самый низкий коэффициент трения для твёрдого тела (0,02) имеет известный вам тефлон. У каждого современного человека есть на кухне кастрюли и сковородки с антипригарным тефлоновым покрытием.  Если у движущегося поезда одновременно открыть все окна, то обтекание его воздухом настолько ухудшится, что сила сопротивления движению возрастет примерно на четверть.  Гидрокостюмы, которые специально разрабатываются для подводной охоты и фридайвинга, выпускаются со сверхгладким покрытием с внешней стороны для уменьшения потерь на трение при скольжении в воде. ВОПРОС ДЛЯ ВСЕХ!  Лошадь везет телегу. Где здесь сила трения полезна, а где вредна? |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Правила оформления статей Статьи, направляемые в редакцию журнала "Трение и износ", должны удовлетворять следующим требованиям | | Влияние нисходящего излучения атмосферы на радиотепловые изображения... |
| Универсальных учебных действий на уроках окружающего мира Ответственность учителя начальных классов всегда была исключительной, но в условиях введения федерального государственного образовательного... | | Урок по теме: "Класс "Птицы" Природа всегда права и всегда правдива, а все ошибки и заблуждения исходят от людей”. И. Гете |
 | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... День открытых дверей. Всегда большой праздник. Всегда много гостей. Всегда активные участники. Самые интересные уроки, яркие эмоции,... | | План урока по теме «Трение. Сила трения» Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное.... |
| Автоматизация документооборота В современных условиях для повышения качества управления необходимо уделять достаточное внимание совершенствованию работы с документами,... | | План урока по физике с использованием информационных технологий.... Повторение и обобщение полученных ранее знаний (используя мультимедийный курс «Физика 7-11 классы») |
| Стрежевой с углубленным изучением отдельных предметов Вопросы, связанные с правовым государством, всегда вызывают большой интерес. Они актуальны в современных условиях, т к мы живем в... | | Урок исследование по физике в 7 классе по теме: «Сила трения. Трение скольжения, качения, покоя» Самохина Т. А. учитель физики высшей квалификационной категории маоу сош №1 п г т. Забайкальск Забайкальский район Забайкальский... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Таким учащимся всегда нужна была помощь, без которой им трудно достигнуть успеха в условиях внешнего контроля. Введение егэ еще больше... | | Карагыс Соловей Алтая Повесть Жду, не дождусь концерта Карагыс. Я готова слушать её всегда, и всегда с величайшим подъёмом |
| Учебное пособие для студентов 4 класса Составлено преподавателем С. М. Костюком Учение об отношении Бога к миру и об отношении земных благ к достоинству человека | | «Развитие гражданских качеств у школьников в процессе усвоения исторических... Всегда считал, что важнейшей целью исторического образования является воспитание гражданина и патриота Отечества, ценностно-ориентированной... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Как здорово иметь любимого учителя, с которым всегда приятно быть на уроке, улыбнуться друг другу, а может, и просто поговорить.... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
