§ 1 От чего возникает сила трения и что это такое?

Каждый из нас катался на санках или на лыжах, а кто задавал себе вопрос: «Почему я как бы сильно не оттолкнулся, все равно рано или поздно остановлюсь»?

Представьте такую картинку - учебник, лежит на парте. Если его толкнуть, то есть приложить к нему силу, то он изменит скорость с нулевого значения до какого-то определенного. Однако через некоторое время учебник остановится.

Мы уже знаем, что изменение скорости тела есть результат приложения силы. Какая же сила подействовала в этом случае?

Остановиться учебнику помогла сила трения. Сила трения возникает при движении одних тел по поверхности других, и когда тело пытаются сдвинуть с места.

От чего возникает сила трения?

Для ответа на этот вопрос можно проделать простейший эксперимент. Попробуем провести линию простым карандашом сначала на бумаге, а затем на стекле. На бумаге у нас это сделать получится, а на стекле нет. Это происходит потому, что поверхность бумаги и грифеля карандаша имеет неровности, если посмотреть на них под микроскопом. Частицы грифеля как бы зацепляются за шероховатости бумаги и остаются там. Поверхность же стекла гладкая и мы такого не наблюдаем.

Отсюда можно сделать вывод о том, что величина силы трения зависит от наличия шероховатостей соприкасающихся поверхностей.

А исчезнет ли сила трения в том случае, когда обе поверхности будут гладко отшлифованы? Для ответа на этот вопрос можно провести следующий эксперимент: с поверхности воды попытаемся оторвать стекло или зеркало. Это сделать достаточно сложно. В этом случае сила трения возникать тоже будет, но причина ее существования другая - взаимное притяжение молекул соприкасающихся поверхностей. И в последнем примере величина силы трения будет в разы больше.

Помимо величины сила должна иметь направление. Сила трения всегда направлена в противоположную движению тела сторону.

§ 2 Виды трения

Трение бывает трех видов:

1. Трение покоя. Все тела покоятся на месте только благодаря трению покоя. В противном случае все бы падало.

2. Трение скольжения. Примером данного вида трения может служить катание с горы на санках.

3. Трение качения. Примером может быть движение и остановка автомобиля.

Из всех трех видов наибольшей величиной обладает трение покоя, а наименьшей - трение качения. Катить легче, чем волочить. Именно поэтому во всех инженерных сооружениях и технике, где это возможно, скольжение заменяют на качение.

Так для постройки памятника Петру I в Санкт-Петербурге, громадную каменную глыбу весом около 1000 тонн доставили в город на катках, поскольку дотащить волоком постамент для памятника основателю города, было бы невозможно.

Величину силы трения можно измерить динамометром, а измеряется она в Ньютонах.

§ 3 Значение трения в жизни человека

С точки зрения пользы для человека трение может быть вредным и полезным. К примеру, когда начинает скрипеть и плохо открываться дверь трение считается вредным. Полезным можно назвать то трение, при котором велосипедист может остановиться на светофоре. Если бы его не было, то он продолжал бы неконтролируемое движение. В некоторых случаях для того, чтобы уменьшить трение применяют различные смазочные материалы. Ни один подшипник без технического масла работать не сможет.

Таким образом, трение имеет крайне важное значение в нашей жизни. Трение не только позволяет контролировать движение, оно способствует также и устойчивости тел.

Не будь его, все будет катиться, и скользить, пока не окажется на одном уровне. Гвозди и винты выскользнут из стен, ткани расползутся, ни одну пуговицу невозможно будет пришить, нитки просто не будут держаться ни в иглах, ни в тканях.

Без трения покоя мы бы не могли ни ходить, не ездить. Вспомните, как трудно передвигаться в гололед. Причиной возникновения силы трения может быть либо наличие шероховатостей на соприкасающихся поверхностях, либо взаимное притяжение молекул взаимодействующих тел. Сила трения измеряется в Ньютонах и направлена в противоположную движения тела сторону.

Список использованной литературы:

1. Физика. Химия. 5-6 классы. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. – М.: Дрофа, 2011.
2. Физика. 7 класс: Учебник для общеобразоват.учреждений/А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2006.
3. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразоват.учреждений/А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2010.
4. Занимательная физика. Я. Перельман
5. Физика. 7 класс. Учебник. Гуревич А. Е.

Движение по скользкой поверхности Ходить по льду нелегко, т.к. трение, возникающее между поверхностью льда и подошвой обуви, мало. Ходить по льду нелегко, т.к. трение, возникающее между поверхностью льда и подошвой обуви, мало. Как можно облегчить хождение по скользкой поверхности? Как можно облегчить хождение по скользкой поверхности?

Опорный конспект ПОЛЬЗА ВРЕД ПОЛЬЗА ВРЕД 1. F тр. пок. – «движущая сила» 1. Препятствует движению 2. «тормозящая сила» 2. Изнашивает поверхность УВЕЛИЧИТЬ УМЕНЬШИТЬ УВЕЛИЧИТЬ УМЕНЬШИТЬ а) шероховатость («песок») а) смазка б) «нагрузить» б) подшипники F тр. кач.

Уменьшение силы трения Во-первых, мы знаем, трение бывает не всегда твердым, хотя именно от него в тысячах ситуаций стремятся избавиться. Например, смазывают детали механизмов и машин, чтобы уменьшить их износ и не терять впустую энергию, уходящую на бесполезный нагрев.

Уменьшение силы трения Подшипники Внутреннее кольцо подшипника насаживают на вал, который при вращении не скользит, а катится на шариках или роликах. Внутреннее кольцо подшипника насаживают на вал, который при вращении не скользит, а катится на шариках или роликах.

Воздушная подушка Суда на воздушной подушке - это аппараты, поддерживающие себя над опорной (земной или водной) поверхностью с помощью воздушной подушки, создаваемой судовыми вентиляторами. В отличие от обычных судов и колесного транспорта суда на воздушной подушке (СВП) не имеют физического контакта с поверхностью, над которой движутся

Анатолий ШМЕЛЕВ

Когда еще в 2004 году я читал лекцию для литовских перевозчиков и дошел до объяснения роли трения, страховщик, который организовал эту лекцию, воскликнул: “Я знаю, как избежать этих глупых убытков: надо в каждую машину раздать по несколько ковриков противоскольжения!». Надеюсь, что и читатель поймет всю важность трения, прочитав эту статью, и примет соответствующие меры.

1. Теория. Классификация основных видов трения

При соприкосновении движущихся (или приходящих в движение) тел с другими телами, а также с частицами вещества окружающей среды возникают силы, препятствующие такому движению. Эти силы называют силами трения . Действие сил трения всегда сопровождается превращением механической энергии во внутреннюю и вызывает нагревание тел и окружающей их среды.

Существует внешнее и внутреннее трение, иначе называемое вязкостью . Внешним называют такой вид трения, при котором в местах соприкосновения твердых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленные по касательной к их поверхностям.

Внутренним трением (вязкостью) называется вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении слоев жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению. В креплении грузов этот вид трения рассматривается только при исследовании современных прокладочных материалов, изготовленных из резины и полимеров. В данной статье мы не будем детально рассматривать внутреннее трение.

Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение ) и кинематическое трение . Трение покоя возникает между неподвижными твердыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места. Кинематическое трение существует между взаимно соприкасающимися движущимися твердыми телами. Кинематическое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения .

Трение покоя

Наблюдения показывают, что сила трения покоя всегда направлена противоположно действующей на тело внешней силе, стремящейся привести это тело в движение. До определенного момента сила трения покоя увеличивается с возрастанием внешней силы, уравновешивая последнюю.

По третьему закону Ньютона сила F G давления тела на опору равна по модулю силе F N реакции опоры. Поэтому максимальная сила трения покоя пропорциональна силе реакции опоры. Для модулей этих сил справедливо следующее соотношение:

F F =  S F N ,

где  S - безразмерный коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом трения покоя . Значение этого коэффициента зависит от материала и состояния трущихся поверхностей.

Считается, что в состоянии покоя между двумя телами существует притяжение на молекулярном уровне, которое исчезает после начала взаимного движения тел.

При расчетах необходимого крепления согласно «Руководству по укладке грузов в грузовые транспортные единицы» (ГТЕ) принимается к учету именно трение покоя.

Трение скольжения

Трение скольжения возникает при скольжении одного твердого тела по поверхности другого. Закон для трения скольжения имеет вид:

F F =  D F N ,

где F F - модуль силы трения скольжения;  D - безразмерный коэффициент трения скольжения или динамический коэффициент трения; F N - модуль силы реакции опоры. Значение  D зависит от того, из каких веществ изготовлены трущиеся поверхности и от качества их обработки. Если сделать поверхности более гладкими, значение  D уменьшится. Однако уменьшать шероховатость поверхностей можно лишь до определенного предела, так как при очень гладких (например, полированных) поверхностях значение  D вновь увеличивается. Происходит это потому, что молекулы тел с гладкими поверхностями близко подходят друг к другу и силы молекулярного притяжения между ними вызывают "прилипание" тел, препятствующее их скольжению.

Принято считать, что коэффициент трения скольжения равен 70 % коэффициента трения покоя. В какой-то степени это правильно для пар твердых материалов, таких как древесина, металлы и др., но исследования свойств полимерных материалов, увеличивающих трение, показали, что такая зависимость существует не всегда.

Стандарт EN 12195-1 “Устройства крепления груза на автомобилях. Часть 1: Расчет сил крепления” требует, чтобы к расчету принималось трение скольжения. В период транспортирования из-за вибрации грузовая единица совершает микроперемещения, молекулярное притяжение между грузом и грузовой платформой уже нарушено.

Трение качения

Трение качения возникает при качении (без скольжения) твердых тел круглой формы по поверхности других твердых тел. В креплении грузов данный вид трения рассматривается крайне редко. Рекомендуется блокировать колеса и колесики грузовых единиц и применять коэффициенты трения покоя и скольжения. Однако эффект трения качения следует учитывать, когда груз погружен в неподметенное транспортное средство на остатки груза, например гранулы или просто щепки. В этом случае возникает эффект качения, и коэффициент трения качения значительно меньше коэффициента трения скольжения и в некоторых случаях стремится к нулю.

Поэтому наиважнейшим вспомогательным средством крепления в арсенале водителя транспортного средства является щетка.

2. Основные формулы крепления

Условие несмещаемости груза

«Сумма сил трения и крепления равна или больше смещающей силы, возникающей при изменении условий движения (торможение, начало движения, поворот или смена полосы).

При блокировке это условие выглядит следующим образом:

F B + F F = F X , Y ,

F B + F F = F X , Y ,

F B +  m c z g = m c x , y g ,

F B = ( c x , y -  c z ) m g ,

		масса груза;
		ускорение свободного падения;
c x , c y , и c z
		коэффициент трения.

Мы рассматриваем автомобильную транспортировку, где Cz = 1.

Таким образом, когда сила трения будет равна смещающей силе, т.е. когда соответствующие коэффициенты ускорения равны коэффициенту трения – нет необходимости в дополнительном креплении груза.

При креплении растяжками это условие выглядит следующим образом:

(иллюстрация из стандарта EN 12195-1)

Расчет по стандарту EN 12195-1

Крепление четырехтонного станка от смещения вперед 4 растяжками.

Вертикальный угол установки ремней a = 20 - 65º.

Горизонтальный угол установки ремней b = 6 - 55º.

При коэффициенте трения  = 0,2 требуемая рабочая нагрузка растяжек LC = 4000 daN.

При коэффициенте трения  = 0,3 требуемая рабочая нагрузка растяжек LC = 2000 daN.

При коэффициенте трения  = 0,6 требуемая рабочая нагрузка растяжек LC = 750 daN.

При коэффициенте трения  = 0,8 требуемая рабочая нагрузка растяжек LC = 0. В креплении нет необходимости.

Крепление прижимом

F 		необходимая сила натяжения ремней;
m		масса груза;
g		ускорение свободного падения;
c x , c y , и c z		соответствующие коэффициенты ускорения;
		коэффициент трения;
		вертикальный угол установки ремней;
		коэффициент передачи.

Если мы посмотрим, как будет изменяться количество ремней при изменении коэффициента трения, то увидим, что трение является наиважнейшим элементом крепления.

расчет по стандарту EN 12195-1.

Крепление четырехтонного станка от смещения вперед прижимными ремнями с прижимающей силой STF=250 daN.

Вертикальный угол установки ремней a = 60º.

Коэффициент ускорения C X = 0,8

При коэффициенте трения  = 0,3 требуемое количество ремней – 21 шт.

При коэффициенте трения  = 0,6 требуемое количество ремней – 5 шт.

При коэффициенте трения = 0,8 требуемое количество ремней – 0.

Другой пример иллюстрируется диаграммой компании Dolezych, которая иллюстрирует, как изменяется количество требуемых ремней с прижимающей силой STF = 750 daN при креплении груза весом 25 т.

О чем следует помнить всегда – о том, что трение само по себе не может являться единственным средством крепления. Всегда существует опасность, что на неровной дороге может исчезнуть сцепление груза и транспортного средства.

3. Основные способы увеличения коэффициента трения

1. Дооборудование кузова:

Установка специальных «зацепов», увеличивающих сцепление груза и настила грузовой платформы;

Покрытие настила кузова специальными составами, увеличивающими трение.

2. Использование специальных прокладок между грузом и настилом кузова:

Металлические шайбы с зубчиками;

Деревянные прокладки и другие материалы, увеличивающие коэффициент трения;

Специально изготовленные резиновые коврики с гарантированным коэффициентом трения.

Подкладочные материалы и прокладки, сделанные из материалов с повышенным коэффициентом трения, могут использоваться для увеличения трения между грузовой площадкой и грузом, а также между грузовыми ярусами, если необходимо. Существуют различные типы противоскользящих материалов, например коврики, резиновые маты и листы бумаги, покрытые составами, увеличивающими трение. Они должны иметь соответствующие коэффициент трения, прочность и толщину, чтобы обеспечить крепление груза на протяжении всей транспортировки. Коэффициент трения должен быть подтвержден производителем.

Использование противоскользящих материалов позволяет уменьшить количество требуемых креплений. Очень часто материал используется в виде квадратных кусков, отрезаемых от полосы, длиной от 5 до 20 м и 150, 200 или 250 мм шириной. Толщина варьируется от 3 до 10 мм. Такие куски можно использовать многократно – до десяти раз, но следует учитывать, что функциональность снижается, если прокладки становятся промасленными.

4. Основные различия между стандартами по трению

Напомню, что в Европе существуют два стандарта по креплению грузов:

1) руководство IMO/ ILO/ UN ECE Guidelines for Packing of Cargo Transport Units (CTUs),в переводе на русский «Руководство по укладке грузов в грузовые транспортные единицы» (ГТЕ);

2) стандарт EN 12195-1 “Устройства крепления груза на автомобилях. Часть 1: Расчет сил крепления”.

Оба эти стандарта используют различные начальные данные для расчета количества креплений.

Несмотря на различия в стандартах, все применяемые методы крепления учитывают силу трения, увеличение которой значительно уменьшает требуемое количество средств крепления. Целенаправленное использование покрытий с повышенным коэффициентом трения дает очень значительный экономический эффект.

Например, в Германии был опубликован расчет силы трения, а также перечень материалов с повышенным коэффициентом трения в приложениях 14 и 15 к стандарту VDI 2700. Приложение 14 устанавливает порядок определения коэффициента трения, а приложение 15 дает список материалов с увеличенным коэффициентом трения.

Появление этих двух приложений позволило упорядочить правильное применение материалов и дало толчок к развитию исследований и производства специальных материалов с повышенным коэффициентом трения, сертифицированных производителем и обладающим дополнительными техническими характеристиками, которые позволяют обеспечить сохранную транспортировку грузов. Кроме того, производитель дает гарантию на эти материалы. Примеры таких прокладочных материалов приведены на фотографиях.

А в Российской Федерации…

Единственный документ, который хоть как-то рекомендует применение материалов с повышенным коэффициентом трения, – это «Правила безопасной морской перевозки грузов», утвержденные приказом Минтранса России от 21 апреля 2003 г. N ВР-1/п.

Приложение № 4 Справочное.

Технические характеристики материалов с повышенным коэффициентом трения

1. Бризол марок БР-С и БР-П по ТУ 38.1051819-88 представляет собой безосновный материал, изготовленный методом вальцевания и последующего каландирования смеси, состоящей из нефтяного битума, дробленой резины (из старых автопокрышек), асбеста и пластификатора. Бризол поставляется в рулонах шириной 425 - 1000 мм. Длина полотна в рулоне 10 - 50 м.

2. Рубероид представляет собой картон по ГОСТ 3135, пропитанный мягкими нефтяными битумами (кровельными) по ГОСТ 9548 с последующим нанесением на обе стороны полотна тугоплавкого битума с наполнителем и крупнозернистой посыпкой с одной стороны полотна. Рубероид поставляется в рулонах шириной 1000 - 1050 мм. Длина полотна в рулоне 10 - 15 м. Токсичных веществ при нагревании до 70 ºС рубероид не выделяет.

3. Изол по ГОСТ 10296 представляет собой безосновный биостойкий гидро- и пароизоляционный материал, получаемый из резинобитумного вяжущего вещества, пластификатора, наполнителя, антисептика и полимерных добавок. Поставляется в виде рулонов из полотна толщиной 2 мм, шириной 800 или 1000 мм и длиной 10 или 15 м.

4. Стеклорубероид по ГОСТ 15879 представляет собой кровельный и гидроизоляционный материал на стекловолокнистой основе, получаемый путем двустороннего нанесения битумного вяжущего вещества на стекловолокнистый холст. Поставляется в виде полотна толщиной 2,5 мм, шириной 960 или 1000 мм и площадью 10 м, свернутого в рулоны. Выпускается с крупнозернистой (С-РК), мелкозернистой (С-РМ) или чешуйчатой (С-РЧ) посыпкой с лицевой стороны и мелкой (пылевидной) с нижней стороны. Применение стеклорубероида с чешуйчатой посыпкой (С-РЧ) для целей крепления груза не допускается.

5. Древесина преимущественно малоценных пород в виде досок, брусьев, клиньев и фанеры.

6. Другие виды специальных материалов с повышенным коэффициентом трения или клеящим эффектом.

При расчетах смещаемости грузов следует применять значения коэффициентов трения, выделенные жирно в таблице п. 4.1, если в информации о грузе не указаны иные значения.

Таблица п. 4.1.

Пара трения	Коэффициент трения покоя , f	Arctg (f) , градусы
Чугун по стали
Чугун по дереву
Чугун по бризолу, рубероиду
Сталь по стали
Сталь по дереву	0,3/0,4/0,5 – 0,6 (0,5)
Сталь по резине	0,5/0,6/0,7 (0,6)
Сталь по рубероиду
Дерево по дереву	0,45/0,65/ (0,55)
Резина по деореву
Мешковина (джут) по мешковине
Мешковина по стали
Мешковина по дереву
Железобетон по дереву
Бумага по бумаге
Бумага по стали
Бумага по дереву

«Физика Сила трения» - Примеры трения покоя. Особенности сил трения: Урок физики в 7 классе. Сила трения в природе. Трение может быть как полезным, так и вредным. Трение в литературных произведениях. По каким признакам мы судим, что на тело подействовала сила? Сделать сообщение о трении на производстве ваших родителей. Решение проблемы.

«Сила трения» - Шнуровка кроссовок. Письмо ручкой по бумаге. Сила трения. Сдвиг предмета с места. Примеры. Трение – один из видов взаимодействия тел. Ввинчивание шурупа. Добывание огня современным способом. Движение автомобиля (трение колеса о дорогу). Добывание огня первобытными людьми. Но в других случаях трение вредно.

«Сила трения в природе» - Трение – вид взаимодействия тел. «Полезное» трение. Сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения. Трение покоя. Выводы: Способы уменьшения трения: Замена трения скольжения трением качения. Причины возникновения трения: 2. Взаимное притяжение частиц соприкасающихся тел. Трение скольжения.

«Трение физика» - Коэффициент трения стали по льду равен 0,027. Направление силы трения. У каждого современного человека есть на кухне кастрюли и сковородки с антипригарным тефлоновым покрытием. Что выгоднее: качение или скольжение? На Луне нет атмосферы, зато сила тяжести ослаблена в шесть с половиной раз. Атлет, перенесенный на Луну, способен метнуть ядро раз в шесть дальше, чем на Земле.

«Трение» - Сила трения. Трение покоя Трение скольжения Трение качения. Трение движения. Трение покоя. Понятие о трении. Трение скольжения. Какие трения бывают? Физика 7 класс. Разработка Габдрахмановой З. К. Тюлячинский район Саушская средняя общеобразовательная школа.

«Трение в технике» - Коньки при скольжении растапливают лед. Трение в природе, технике, быту. Образуется своеобразная смазка. Трение в архитектуре. Тела рыб покрыты слизью. Трение в спорте. Трение в природе. Зимой трение уменьшается. При гололеде трение уменьшается. Трение в жизни птиц. Кузнец клещами удерживает болванку.

Всего в теме 19 презентаций

Тема урока:

Сила трения. Вред и польза силы трения. Способы увеличен и я и уменьшения силы трения

Выполнили:

Садыкова Н.С.,

СШ №12, г. Капшагай, с. Заречное

Тема урока: «Сила трения.Вред и польза силы трения.Способы увеличения и уменьшения силы трения »

Цели урока:

Обучающая:

ввести понятие силы трения и познакомить учащихся с её особенностями;

изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения;

дать качественную формулировку этого понятия.

Развивающая:

создать условия для развития мыслительных и коммуникативных качеств учащихся;

развивать у учащихся творческие способности (написание докладов и сказок).

Воспитательная:

воспитывать наблюдательность, культуру речи, умение четко выражать свою мысль;

воспитывать умение видеть физику вокруг себя.

Тип урока: урок изучения нового материала, проблемно-поисковый.

Приборы и материалы: учебник «Физика и астрономия 7»; дидактические пособия (карточки-задания); наклонная плоскость; легкоподвижная тележка; демонстрационный динамометр; набор грузов.

План урока (45 минут):

Орг. момент (3 минуты)

Актуализация знаний(7 минут).

Объяснение нового материала(20 минут)

Рефлексия(10 минут)

Домашнее задание, подведение итогов(5 минут).

Ход урока:

1. Орг. момент(3минуты).

Здравствуйте. Садитесь.

Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Сила трения». На уроке мы введем понятие силы трения и познакомимся с её особенностями, изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения.

Для этого повторим те силы, которые мы уже с вами прошли.

(опорный конспект №1 «Сила» )

СИЛА,F

Сила тяжести, F тяж Сила упругости, F упр

2. Актуализация знаний(7минут).

Мы уже изучили силу тяжести и силу упругости. Теперь для того, чтоб еще раз закрепить изученные силы вы напишите тест.

(Тест 3 варианта, раздать )

Вариант I

I . Весом тела называют силу, с которой…

II . Силой тяжести называют силу, с которой…

III . Силой упругости называют силу, с которой…

1. тело притягивается к Земле.

2. тело действует на другое тело, вызывающее деформацию.

3.тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

2. Какая сила удерживает спутник на орбите?

Сила тяжести.

Вес тела.

Сила упругости.

3. По международному соглашению за единицу силы принят..

ньютон. Сокращенное обозначение – Н.

килограмм. Сокращенное обозначение – кг.

метр в секунду. Сокращенное обозначение – м/с.

4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 50 кг?

Вариант II

1. Выберите верное высказывание

I . Камень падает на землю вследствие того, что на него действует…

1.вес тела.

2. сила упругости.

3. сила тяжести.

2. Пружина под действием подвешенной к ней гири растянулась. Какая сила вызвала растяжение пружины?

Сила тяжести.

Вес тела.

Сила упругости.

3. 1 Ньютон – это сила, которая…

за 1 с сообщает телу массой 1 кг скорость 1 м/с.

за 1 с изменяет скорость тела на 1 м/с.

за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.

4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 5 кг?

Вариант III

1. Выберите верное высказывание

I . Тело, выпущенное из рук, падает на землю. Какая сила вызывает падение тел?

II . На книгу, лежащую на столе, со стороны стола действует…

III . На стол, со стороны лежащей на нем книги, действует…

1. сила тяжести.

2. сила упругости.

3. вес тела.

2. Зависит ли сила тяжести от массы тела?

Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.

Не зависит.

Чем больше масса тела, тем меньше сила, с которой оно притягивается к Земле.

3. 1 Ньютон приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой…

4. Тело имеет массу 0,5 кг. Каков вес этого тела, если оно неподвижно и находится на горизонтальной опоре?

3. Объяснение нового материала(25минут).

Эпиграф (на доске):

«Вездесущее, необходимое, мешающее –

Вот оно какое – трение!»

Изучение темы начинаю с выдвижения проблемы, демонстрирую опыт.

Опыт: Привожу в движение игрушечный автомобиль. С течением времени его движение прекращается.

Почему же останавливается автомобиль? (Слушаю ответы учащихся)

После этого опыта учащиеся предполагают, что существует какая-то сила.

После этого объявляю тему урока и ставлю следующую проблему

В чем причина существования сил трения?

(опорный конспект №2 «Характеристика силы трения» )

Опыт: сооружаю наклонную плоскость из фанерной доски и бруска. Кладу на наклонную плоскость цилиндр боковой поверхностью и отпустите. На ту же наклонную плоскость положите цилиндр торцом и отпустите.

Дети отвечают на вопросы:

Что явилось причиной движения цилиндра в первом опыте?

(Ответ: сила тяжести )

Что явилось причиной покоя цилиндра во втором опыте?

(Ответ: возникновение силы, компенсирующей силу тяжести )

Определение

Даю определение новой силы:

сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в строну, противоположную движению называется силой трения.

Обозначение и единица измерения

Показываю как обозначается сила трения.

Прибор для измерения силы трения

динамометр

Как же можно измерить силу трения?

Опыт: На фанерную плоскость кладем деревянный брусок с грузами, цепляем динамометром и равномерно перемещаем по плоскости. Динамометр показывает некоторую силу.

Дети отвечают на вопросы:

Какую силу показывает динамометр?

(Ответ: динамометр показывает силу 1,5 Н)

На тело действует сила, но скорость движения не изменяется. Значит, существует компенсирующая сила, равная силе динамометра.

Куда направлена сила, равная движущей силе?

(Ответ: сила направлена против движения бруска);

Где находится точка приложения этой силы?

(Ответ: точка приложения находится в месте контакта двух поверхностей).

Сделайте вывод.

измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении , мы находим силу трения .

Величина и направление

Мы уже выяснили из опыта, что сила трения имеет направление, а сила имеет направление, то эта величина векторная.

Сила трения - это величина векторная.

Сила направлена против движения тела.

Формула

,

где - коэффициент трения, - сила нормального давления.

Коэффициент трения - это уже рассчитанная величина, приведенная таблице №4 на странице 216.

Силой нормального давления, называется сила, с которой тело действует на опору, направленной перпендикулярно к опоре.

N =F тяж => N =mg

Причины

Опыт: Для этого сравниваем движение металлического шарика по линолеуму, столу, наждачной бумаге и ковру. На подобных примерах устанавливаем, что причиной трения является шероховатость поверхности соприкасающихся тел.

Даже самые гладкие на вид поверхности имеют неровности , которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается уменьшение неровностей уменьшает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения (называю и вторую причину возникновения силы трения - молекулярное взаимодействие , которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей).

И так, причины возникновения силы трения две - неровности поверхности и силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей.

Неровности поверхности

Силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей

При шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения.

Виды

Сила трения

трение скольжения трение качения трение покоя

Если тело скользит по поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения . Например, когда мы скатываемся на санках, нас тормозит сила трения скольжения

Телу катящемуся по поверхности препятствует сила трения качения . Например, когда вы едите на велосипеде, вас тормозит сила трения качения.

Когда мы пытаемся сдвинуть шкаф с места, действуя на него с какой-либо силой, то в случае, если шкаф останется в покое, можно сделать вывод – тело не изменило своей скорости. Это говорит о том, что есть еще сила, направленная противоположно этому действию и равная ему по величине. Эта сила называется силой трения покоя. Именно сила трения покоя мешает сдвигать с места тяжелые предметы.

От чего же зависит сила трения?

Как вы думаете сила трения будет зависеть от материала трущихся поверхностей?

От нагрузки?

От обработки трущихся поверхностей?

А от площади контактных тел?

Итак, делаем выводы :

Сила трения зависит от материала соприкасающихся тел, от нагрузки, от шероховатости и не зависит от площади контакта тел.

Трение, как и любое физическое явление, может быть и вредным, и полезным.

Когда оно полезно, его стараются увеличить. Например, в гололед перед школой дорогу посыпают песком.

Но когда сила трения мешает ее уменьшают. Как же можно уменьшить силу трения?

(Даю учащимся высказать свои предположения. Обращаю внимание на то, что уменьшить силу трения можно изменив причины, от которых зависит сила трения (шероховатость, материал, нагрузка))

Но в жизни часто бывает так, что эти причины не устранимы. Единственный способ - изменить один вид трения на другой .

Опыт: На перевёрнутую вверх колёсами машинку помещаю груз. Тележку равномерно перемещаю по поверхности. Отмечаю силу динамометра. Затем тележку ставлю на колёса и помещаю тот же груз. При равномерном перемещении динамометр отмечает меньшую силу.

При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

Еще для уменьшения силы трения некоторые тела тщательно шлифуют и применяют смазку. Например, все детали механизмов в автомобилях тщательно шлифуют и покрывают тонким слоем смазки.

4. Рефлексия(10минут).

Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; понравилась ли нам работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся

1) А теперь, я предлагаю вам найти ответы на народные приметы и пословицы (дидактические пособия – карточки с пословицами). Определите, значение силы трения для каждой пословицы, и какую роль эта сила играет положительную или отрицательную (3минуты).

Коси, коса, пока роса,

Роса долой – и ты домой.

(русская)

Пошло дело, как по маслу.

(русская)

От безделья и лопата ржавеет.

(русская)

Без мыла в душу влезет.

(русская)

От того телега запела,

Что давно дегтя не ела.

(русская)

Не, такого человека, который хоть раз не поскользнулся по льду.

(осетинская)

Каков но, так и режет.

(русская)

Не смазанное колесо ось перетрет.

(узбекская)

Три, три, три – дырка будет.

(русская)

Задумал муравей

Фудзияму-гору сдвинуть.

(японская)

На льду не строятся.

(русская)

Лопату не покрывают позолотой.

(корейская)

Не подмазанная арба не поедет.

(таджикская)

Сухая ложка рот дерет.

(русская)

Из навощенной нити

трудно плести сети.

(корейская)

Баба с возу – кобыле легче.

(русская)

Часы могут остановиться,

Время – никогда.

(сербская)

Плуг от работы блестит.

(русская)

Ключ, который часто в работе, блестит.

(турецкая)

От работы пила,

раскалилась до бела.

(русская)

Ржавый плуг только на пахоте очищается.

(марийская)

Что кругло – легко катится.

(японская)

Жнущий серп всегда блестит.

Кататься, как сыр в масле.

(русская)

Мел оставляет белый след,

а уголь – черный.

(индонезийская)

Против шерсти не гладят.

(русская)

Остер шип на подкове,

Да скоро сбивается.

(русская)

Угря в руках не удержишь.

(французская)

Не подмажешь, не поедешь.

(французская)

Колодезная веревка,

сруб перетирает.(японская)

2) провожу тест(7 минут ):

Тестовое задание

Сила - причина …

А. … только изменения скорости тела.

Б. … только деформации тела.

В. … изменения скорости и деформации тела.

Г. … движения тела.

Если тело покоится или движется равномерно, значит …

А. … все силы направлены в одну сторону.

Б. … на него не действуют силы.

В. … силы, действующие на тело, скомпенсированы.

Г. … на него не действуют силы или их равнодействующая равна нулю.

Силой трения называют силу …

А. … с которой Земля притягивает к себе тела.

Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.

В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.

Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.

Точка приложения силы трения расположена …

А. … в центре тела.

Б. … в точке контакта двух тел.

В. … в точке действия внешней силы.

Г. … в любом месте тела.

Сила трения всегда направлена …

А. … противоположно движению тела.

Б. … противоположно деформирующей силы.

В. … вертикально вниз.

Г. … влево или вправо.

Сила трения зависит от …

А. … нагрузки.

Б. … шероховатости поверхностей.

В. … вида материала контактирующих поверхностей.

Г. … всех вышеперечисленных фактов.

Силу трения можно уменьшить …

А. … заменяя один вид трения другим.

Б. … заменяя скольжение качением.

В. … смазывая трущиеся поверхности.

Г. … увеличивая скорость тела.

Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?

А. 350 Н.

Б. 700 Н.

В. 70 Н.

Г. Среди ответов А - В нет правильного.

Ответы к тесту:

Проверку теста проводят сами учащиеся. Обмениваются своими ответами между собой. Ответы на тестовое задание заранее готовлю на доске. 7 выполненных заданий - отметка “4” (7 баллов), 8 выполненных заданий - отметка “5” (8 баллов). Ниже отметки не ставятся. Обсуждать ответы на вопросы теста может целая группа.

5. Домашнее задание, подведение итогов(3 минут).

Д/з: §41-42 вопросы

Доклады :

1. Трение и движение (скольжение и качение).

2. Трение и покой.

3. Жидкое трение (смазка).

4. Почему возникает трение (причины трения)?

5. Скользить и катиться. (Рассказ о подшипниках; качения и скольжения).