Как уменьшить силу трения покоя

презентация к уроку физики 7 класс "Сила трения"

Скачать:

ВложениеРазмер
sila_treniya_pokoya.ppt1.29 МБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Сила трения. Трение покоя. Выполнили ученики 7а класса : Ксенофонтов Рома, Иванов Сема , Бирюков Максим ,Пронюшкин Саша , Иванов Егор.

Санки, скатившись с горы, движутся по горизонтальному пути неравномерно, скорость их постепенно уменьшается, и через некоторое время они останавливаются.

Причиной всякого изменения скорости движения (в данном случае уменьшения) является сила. Значит, на движущееся тело действует сила. При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. Сила трения обозначается F тр .

Сила трения Сила трения – это ещё один вид силы, отличающийся от силы тяжести и силы упругости. Одной из причин силы трения является шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.

Причины силы трения Даже гладкие на вид поверхности тел имеют неровности, бугорки и царапины Когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга, что создаёт некоторую силу, задерживающую движение. Другая причина – взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. Слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел.

Виды сил трения При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения Если одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения Виды сил трения Трение покоя Трение скольжения Трение качения

Силу трения можно измерить На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы: сила упругости пружины и сила трения. Брусок движется равномерно значит, равнодействующая этих двух сил равна нулю. Измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения.

Трение покоя Трение покоя препятствует развязыванию шнурков, удерживает гвозди, вбитые в доску, и т.д. Сила трения покоя возникает при попытке сдвинуть тело с места. Сила трения покоя пропорциональна силе тяжести. Для горизонтальной поверхности сила трения пропорциональна силе реакции опоры.

Трение покоя Тюки удерживаются на ленте транспортёра силой трения покоя.

Запомни! Сила трения ( F тр . ) возникает на поверхности соприкосновения прижатых друг к другу тел при относительном перемещении их и препятствует их взаимному перемещению. Причины силы трения: Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Межмолекулярное притяжение, действующее в местах контакта трущихся тел.

Запомни! Виды сил трения: 1.Сила трения покоя возникает при попытке сдвинуть тело с места. 2.При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения. 3.Если одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения. F тр.покоя > F тр.скольжения > F тр.качения

Запомни! Измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения. Сила трения покоя пропорциональна силе тяжести: F тр. = μ 0 ·N Сила трения скольжения пропорциональна силе тяжести: F тр. = μ ·N

Где мы встречаемся с силой трения

В повседневной жизни с силой трения мы сталкиваемся ежедневно. Например, сила трения помогает нам удерживать в руках предметы и ходить по земной поверхность. В зимнее время тротуары посыпают песком для увеличения той самой силы трения, и предотвращения падений на скользкий снег. Приведем еще несколько примеров на эту тему:

  • Лыжи, санки и сноуборды, конечно, прекрасно скользят по снегу спускаясь с горы, но остановятся через некоторое время на горизонтальной поверхности;
  • Автомобили и мотоциклы прекращают движение после остановки двигателя без помощи тормозов — тормозит сила трения. Правда, тормозной путь будет больше;
  • Гвозди и клинья обеспечивают сцепление за счет силы трения;
  • Узлы на веревках, тросах и шнурках не развязываются благодаря трению;
  • Предметы устойчиво стоят на столах и не падают от дуновения ветерка по той же причине;
  • Петли скрипящих дверей смазывают маслом, чтобы уменьшить силу трения;
  • Музыкальные инструменты (струнные и щипковые) звучат благодаря трению.

Рис. 1. Примеры проявления силы трения.

Дадим общее определение силы трения:

Сила трения — это сила, возникающая при контакте двух тел и препятствующая их относительному движению. Сила трения направлена против движения.

Сила трения может быть как полезной, и тогда ее действие стараются усилить, так и нежелательной. В последнем случае стараются всевозможными методами снизить трение. Как правило, для этого применяются различного рода смазки в виде масел. Например, эффективность двигателя внутреннего сгорания в наибольшей степени зависит от трения поршней о стенки цилиндров. Производители масел стараются снизить трение и увеличить срок службы двигателя.

Причины возникновения силы трения

Первая причина — не идеальность поверхностей. Казалось бы гладкие на вид и на ощупь поверхности всегда имеют какое то количество бугорков, шероховатостей и царапин, которые мы не можем разглядеть. При движении тела (или при попытке движения) эти дефекты цепляются друг за друга, что в сумме дает некоторую силу, препятствующую движению.

Рис. 2. Граница раздела трущихся поверхностей: царапины, бугры, дефекты.

Вторая причина — сила трения возникает благодаря существованию сил взаимодействия молекул и атомов соприкасающихся тел. Взаимодействие возникает между электрическими зарядами, которые имеют частицы (электроны, протоны), входящие в состав атомов.

Сила трения покоя

Существует или нет сила трения, когда тела находятся в состоянии покоя? Да, существует. Например, если нам понадобится дома передвинуть фортепиано или что-то из мебели, то для этого придется приложить ощутимое усилие, которое только достигнув некой стартовой величины, позволит начать движение. Еще один пример: тело, лежащее на наклонной плоскости неподвижно, удерживается силой трения, хотя на него действует сила тяжести. В обоих случаях действующая на тела сила уравновешивается силой трения. Сила, возникающая при отсутствии относительного движения тел, называется силой трения покоя.

Рис. 3. Тело на наклонной плоскости, удерживается силой трения.

Сила трения покоя Fтр равна по модулю внешней силе Fвн, направленной по касательной к поверхности соприкосновения тел, и противоположна ей по направлению:

Равенство (1) называется формулой силы трения покоя.

Силу трения покоя тела, лежащего на горизонтальной поверхности можно измерить с помощью динамометра, зацепив его за выступ (крюк) на теле. Натягивая постепенно пружину динамометра мы достигнем некоторого значения, когда тело сдвинется с места, а после этого начнет двигаться равномерно. Это и будет величина силы трения покоя.

На тело в процессе равномерного движения будет действовать уже сила трения скольжения. Оказывается, что сила трения скольжения может быть меньше, чем сила трения покоя. Это происходит потому, что коэффициент трения скольжения зависит от скорости скольжения одного тела относительно другого.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали по какой причине вообще возникает сила трения. Сила трения покоя существует даже при отсутствии перемещения тел относительно друг друга. Формула (1) показывает, что сила трения равна внешней силе по модулю, и направлена в противоположную сторону.

Оцените статью
Добавить комментарий