Сила трения Кессова Екатерина Васильевна, учитель физики МБОУ СОШ №111

Сила трения
Кессова Екатерина Васильевна,
учитель физики
МБОУ СОШ №111
г. Минеральные Воды
Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.
Фирдоуси, персидский поэт 940-1030 гг.
Актуализация знаний учащихся
Какие типы сил Вам известны?
- электромагнитные F упр; Р; действуют между частицами, имеющими
электрические заряды),
- гравитационные (F тяж, F т),
- ядерные силы,
- слабого взаимодействия (вызывают превращение элементарных
частиц друг в друга).
О каких силах говорится в этих поэтических стихах?
Сила сцепления
Вяжет пары,
Мощь тяготенья
Держит миры,
Атомов сродство
Жизнь создает,
Света господство
К знанью ведет.
(Об электромагнитных, гравитационных, ядерных.)
Актуализация знаний учащихся
Расскажите, что вы знаете о силах: упругости,
силе тяжести, весе тела.
Силы упругости:
• относятся к электромагнитным силам;
• возникают при деформации;
• одновременно у двух тел;
• перпендикулярны поверхности;
• противоположны смещению;
• при малых деформациях выполняется закон Гука
F упр = -к х
Актуализация знаний учащихся
Сила тяжести - сила, с которой Земля
притягивает к себе тела.
Fт =mg;
F= G mМ/R2
- направлена по радиусу к центру Земли;
- сообщает телам одинаковое ускорение;
- не зависит от массы тела.
- относится к гравитационным силам.
Актуализация знаний учащихся
Вес тела – сила упругости, действующая на опору или
подвес.
- относится к электромагнитным силам;
- приложен к опоре или подвесу.
Когда тело находится в покое, то Р = mg,
если же тело движется с ускорением а,
то вес увеличивается при движении тела вверх с
ускорением а: Р = m(а+g) и уменьшается при
движении вниз с ускорением а: Р = m(g-а).
Если тело движется с ускорением а = g, то Р=0. Это
состояние невесомости.
Кроссворд
Цифра под клеткой показывает, какую букву нужно взять
из слова ответа для разгадки темы урока.
1. Сила, с которой тело давит на опору или подвес. (Вес)
2. Явление сохранения скорости тела постоянной, если действие
сил компенсируется.
(Инерция)
3. Вода в твердом состоянии. (Лёд)
4. Наука о природе. (Физика)
5. Любой предмет в физике. (Тело)
6. Отрезок, имеющий направление. (Вектор)
7. Древнегреческий ученый, который ввел слово «Физика».(Архимед)
8. Прибор для измерения силы. (Динамометр)
9. Мера воздействия одного тела на другое, в результате
которого изменяется скорость. (Сила)
10. Линия, вдоль которой тело движется. (Траектория)
3
1
1
6
1
6
6
3
2
10
Сила трения
Основные вопросы:
• Причина возникновения сил трения.
• Направление силы трения.
• Природа сил трения.
• От чего зависит сила трения;
• Виды трения.
Леонардо да Винчи
Леонардо да Винчи живописец, скульптор,
архитектор, ученый инженер.
Особое внимание Леонардо уделял механике,
называя ее «раем математических наук» и видя в
ней ключ к тайнам мироздания. Его интересовали
следующие вопросы: зависит ли сила трения
скольжения от площади трущихся поверхностей,
от рода материалов, от силы, прижимающей одно
тело к другому, от скорости движения тел
относительно друг друга, от гладкости
(шлифовки) поверхностей? С помощью простых и
остроумных устройств ответил на эти вопросы
так:
1) от площади не зависит; 2) от материала не
зависит; 3) от величины нагрузки зависит
(пропорциональна ей); 4) от скорости скольжения
не зависит; 5) зависит от шероховатости
поверхностей.
Амонтон Гийом
1699-й год. Французский ученый Амонтон в результате
своих опытов так ответил на те же пять вопросов: на
первые три — так же, как Леонардо да Винчи, на четверый
— зависит, на пятый — не зависит. Получалось, что и
Амонтон подтвердил столь неожиданный вывод Леонардо
да Винчи о независимости силы трения от площади
соприкасающихся тел. Но в то же время он не согласился с
Леонардо да Винчи в том, что сила трения не зависит от
скорости скольжения; он считал, что сила трения
скольжения зависит от скорости, а с тем, что сила трения
зависит от шероховатостей поверхностей, не соглашался.
Кулон Шарль Огюстен
1779-й год. Выдающийся французский физик Кулон занялся
решением задачи о трении и посвятил этому два года. В связи с
внедрением машин и механизмов в производство назрела острая
необходимость в более глубоком изучении законов трения. Он
ставил опыты на судостроительной верфи в одном из портов
Франции. Там он нашел те практические производственные
условия, в которых сила трения играла очень важную роль. Кулон
на все вопросы ответил - да. Общая сила трения в какой-то малой
степени все же зависит от размеров поверхности трущихся тел,
прямо пропорциональна силе нормального давления, зависит от
материала соприкасающихся тел, зависит и от скорости
скольжения, и от степени гладкости трущихся поверхностей. В
дальнейшем ученых стал интересовать вопрос влияния смазки и
были выделены виды трения: жидкостное, чистое, сухое и
граничное.
Виды трения
• трение покоя
• трение скольжения
• трение качения
Причина возникновения сил трения
Межмолекулярное
притяжение
Шероховатость поверхностей
соприкасающихся тел. (Даже
гладкие поверхности имеют
микроскопические неровности
и при скольжении зацепляются
друг за друга и тем самым
мешают движению.)
Сила трения покоя
Сила трения покоя - сила, действующая на тело
со стороны соприкасающегося с ним другого
тела вдоль поверхности соприкосновения тел,
если тела покоятся относительно друг друга.
Сила трения скольжения
Сила трения скольжения - сила трения,
возникающая при относительном движении
соприкасающихся тел и направленная против
скорости их относительного движения.
Fтр.=µN
Сила трения качения
Сила трения качения возникает при условии, когда
одно тело катится по поверхности другого.
Fтр. качения<< Fтр.
скольжения
Способы увеличения
и уменьшения трения
Как увеличить трение
Как уменьшить трение
Как увеличить трение?
• Увеличить нагрузку,
• использовать специальные материалы.
Как уменьшить трение?
Шлифование поверхностей,
уменьшение нагрузки,
замена силы трения скольжения
на силу трения качения.
Способы уменьшения трения
• Смазка трущихся поверхностей (трение
между слоями жидкости слабее, чем
между твердыми поверхностями).
• Использование шариковых и
роликовых подшипников.
• Применение воздушной подушки
(трение уменьшается из-за создания
воздушной области повышенного
давления между телом и опорой. На
этом принципе перемещаются суда на
воздушной подушке.)
Тест
Проверка
1. Какая сила не позволяет сдвинуть с места тяжелый шкаф?
А. Силы трения скольжения. Б. Сила трения покоя. В. Сила
тяжести.
2. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна
сила сопротивления воздуха?
А. 700 Н.
Б. 0 Н.
В. 70 Н.
3. При смазке трущихся поверхностей сила трения …
А. не изменяется.
Б. увеличивается. В. уменьшается.
4. Как направлена сила трения, когда брусок движется по столу вправо?
А. Вправо. Б. Влево. В. Вертикально вниз.
5. В гололед тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о
лед …
А. не изменяется. Б. уменьшается. В. увеличивается.
6. Брусок массой 200 г. скользит по льду. Определите силу трения
скольжения, действующую на брусок, если коэффициент трения
скольжения бруска по льду равен 0,1.
А) 0,2 Н.
Б) 2 Н.
В) 4 Н.
7. Как изменится максимальная сила трения покоя, если силу нормального
давления бруска на поверхность увеличить в 2 раза?
А) не изменится.
Б) уменьшится в 2 раза.
В) увеличится в 2 раза.
8. Вагонетка массой 200 кг движется равномерно. С какой силой рабочий
толкает вагонетку, если коэффициент трения равен 0,6?
А) 1200 Н.
Б) 2400 Н.
В) 4000 Н.
1. А
2. А
3. В
4. Б
5. В
6. А
7. В
8. А
Пословицы, поговорки, сказки
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Все идет как по маслу.
Не подмажешь не поедешь.
Сухая ложка рот дерет.
Сказка. «Посадил дед репку».
Не подмажешь – не поедешь!
Пошло дело, как по маслу.
Угря в руках не удержишь!
Лыжи скользят по погоде.
Из навощенной нити сеть не сделаешь
Что кругло - легко катится.
Ловкий человек и на дынной корке не поскользнётся.
Колодезная верёвка сруб перетирает.
Нет такого человека, который хоть бы раз не поскользнулся
на льду.
Домашнее задание
§ 38; § 39 Упр.7 (3,4), Р№ 254
1 группа: написать сочинение в прозе или в стихах на тему: «Если
вдруг исчезнет трение, что будем кричать "Ура" или "Караул".
2 группа:
Проект: Трение в литературных произведениях.
3 группа:
Проект: Трение и спорт.
4 группа:
Проект: Трение в технике.
5 группа:
Объяснить поговорки:
Что кругло - легко катится;
Ловкий человек и на дынной корке не поскользнётся;
Колодезная верёвка сруб перетирает;
Нет такого человека, который хоть бы раз не поскользнулся на льду.
Блажен, кто явственно узрел
Хотя бы скорлупу природы.
Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный ликВ ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.
Ф.И. Тютчев
Интернет - ресурсы
•
•
•
•
•
•
•
•
•
http://rcio.pnzgu.ru/personal/54/3/9/images/Fig_6_1.gif
http://images.google.ru/
http://elkin52.narod.ru/opit/istor2.htm
http://www.dragon-nest.ru/def/great/kulon.jpg
http://www.drivenn.ru/_data/objects/06567/image009.jpg
http://www.pomorsu.ru/Departments/PhisCult/foto/lyzhi.jpg
http://www.home-edu.ru/user/f/00001501/s4/img/osel_1.gif
http://www.festool.com.ua/prod/type7.jpg
http://www.promshop.org/img/home_prod2.jpg