Сила трения и её виды. Трение в природе и технике.

Сила трения и её виды. Трение в природе и технике.г. Москва, Восточный округ.АНО ОО "Русская Международная Школа" . (Ловцова Анжелика Фёдоровна-учитель физики и астрономии).

Явление трения

Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел и препятствующее их относительному движению, называют трением, а характеризующую это взаимодействие силу – силой трения.

Сила трения

Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложения к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения

Виды трения

Трение
покоя

Трение
скольжения

Трение
качения

Хоть тяжело подчас в ней бремя,Телега на ходу легка;Ямщик лихой, седое время,Везет не слезет с облучка.
А. С. Пушкин

Кошка за ЖучкуЖучка за внучкуВнучка за бабкуБабка за дедкуДедка за репку
Тянут – потянут, вытянуть не могут.

В зимние сумерки нянины сказкиСаша любила. Поутру в салазкиСаша садилась, летела стрелой, Полная счастья, с горы ледяной.
Н. А. Некрасов

Хоть тяжело подчас в ней бремя,Телега на ходу легка;Ямщик лихой, седое время,Везет не слезет с облучка.
А. С. Пушкин

Трение покоя

Сила трения покоя препятствует относительному смещению соприкасающихся тел. Она растет вместе с силой, стремящейся сдвинуть тело с места.

Трение скольжения

Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в сторону, противоположную движению, называется силой трения скольжения.

Трение качения

Если тело катится по поверхности другого тела, то возникающее в месте их контакта трение называют трением качения.

Сравнение силы трения скольжения и силы трения качения

При одинаковых нагрузках сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения.

Причины трения

1. Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.
2. Молекулярное притяжение, действующее в местах контакта трущихся тел.

Измерение силы трения

Посмотрим на видеозаписи, как это делается.

Сравнение сил трения скольжения, качения и веса тела

P > F тр. пок > F тр. ск > F тр. кач

Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей

Сила трения зависит от свойств соприкасающихся тел (от рода поверхностей).

Изучение зависимости силы трения скольжения от давления и независимости от площади трущихся поверхностей

Сила трения зависит от силы давления и не зависит от площадей трущихся поверхностей.

Трение:полезно или вредно?

Усилить

Ослабить

Увеличить шероховатость

Увеличить нагрузку

Смазка

Подшипники: шариковые и роликовые

Воздушная подушка

Роль силы трения при ходьбе

В отсутствии трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле.

Движение по скользкой поверхности

Ходить по льду нелегко, т.к. трение, возникающее между поверхностью льда и подошвой обуви, мало.

Как можно облегчить хождение по скользкой поверхности?

Смазка

При наличии смазки соприкасаются не сами поверхности тел, а ее соседние слои. Трение между слоями жидкости слабее, чем между твердыми поверхностями.

Подшипники

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

Воздушная подушка

Воздушная подушка – область повышенного давления воздуха между основанием машины и опорной поверхностью, которая препятствует их непосредственному контакту.

Корабль на воздушной подушке

Записываем в тетрадь.Мы можем писать на бумаге- сила трения!!!!

Виды силы трения.

1. Сила трения покоя

3. Сила трения скольжения

Трение – один из видов взаимодействия тел.

Силы трения возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

Сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого, когда тела неподвижны, называется силой трения покоя

Сила трения всегда направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Особенности силы трения покоя

1. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону.

2. Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения

– сила реакции опоры,
– вес тела,

Причины возникновения силы трения скольжения

Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание и тело начинает движение.

Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения.

Коэффициент трения μ – величина безразмерная.
μ<1

Он зависит от
1. материалов соприкасающихся тел
2. качества обработки поверхностей

Он не зависит от
площади контактирующих поверхностей.

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно относительной скорости соприкасающихся тел

2. Силу трения скольжения можно уменьшить путем введения смазки.

Самое главное

Причины возникновения сил трения служат шероховатости соприкасающихся поверхностей и взаимное притяжение молекул этих поверхностей.
Различают силы трения покоя, силы трения скольжения, силы трения качения.
Сила трения покоя – это сила, которая появляется между соприкасающимися поверхностями тел, неподвижных относительно друг другу
Сила трения скольжения - это сила, которая появляется между соприкасающимися поверхностями тел, при перемещении тел относительно друг друга.
Сила трения направлена против скольжения тела.

Зависит ли от скорости сила трения между смычком и струной скрипки?

Зависит, иначе бы мы вообще не получили никаких музыкальных звуков из скрипки. Когда смычок движется поперек струны, сначала они сцеплены трением покоя (нет проскальзывания) и струна натягивается. По мере натяжения струны сила сила трения также возрастает. В какой-то момент струна соскальзывает со смычка (или наоборот, что одно и то же). Если бы сила трения скольжения не зависела от скорости и оставалась бы при том же значение, когда был достигнут максимум силы трения покоя, струна оставалась бы в том же натянутом состоянии. Колебаний струны при этом не не происходит. Однако, сила трения скольжения струны о смычок падает при малых скоростях, и натяжение струны ослабевает - струна приходит в движение в обратном направлении. В силу падения силы трения и силы натяжения струны она ускоряется и в конечном счете выгибается в обратную сторону. Но при возрастании скорости сила трения снова возрастает. Сила натяжения также возрастает по мере натяжения струны в обратную сторону. Тогда струна останавливается и начинает движение в обратную сторону. Таким образом возникают колебания струны.

Если бы не было трения Вы видите, как разнообразно и порой неожиданно проявляется трение в окружающей нас обстановке. Трение принимает участие, и притом весьма существенное, там, где мы о нем даже и не подозреваем. Если бы трение внезапно исчезло из мира, множество обычных явлений протекало бы совершенно иным образом.
Очень красочно пишет о роли трения французский физик Гильом:
«Всем нам случалось выходить в гололедицу: сколько усилий стоило нам удерживаться от падения, сколько смешных движений приходилось нам проделывать, чтобы устоять! Это заставляет нас признать, что обычно земля, по которой мы ходим, обладает драгоценным свойством, благодаря которому мы сохраняем равновесие без особых усилий. Та же мысль возникает у нас, когда мы едем на велосипеде по скользкой мостовой или когда лошадь скользит по асфальту и падает. Изучая подобные явления, мы приходим к открытию тех следствий, к которым приводит трение. Инженеры стремятся по возможности устранить его в машинах — и хорошо делают. В прикладной механике о трении говорится как о крайне нежелательном явлении, и это правильно, — однако лишь в узкой, специальной области. Во всех прочих случаях мы должны быть благодарны трению: оно дает нам возможность ходить, сидеть и работать без опасения, что книги и чернильница упадут на пол, что стол будет скользить, пока не упрется в угол, а перо выскользнет из пальцев.
Трение представляет настолько распространенное явление, что нам, за редкими исключениями, не приходится призывать его на помощь: оно является к нам само.

Используемые источники.

http://neuch.ru/referat/80953.html

http://podelise.ru/docs/14262/index-14174.html

http://prezentacii.com/po-fizike/3126-sila-treniya-trenie-v-prirode-i-tehnike.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Трение

https://dzen.ru/a/XqVygZ-NxRnoZ3HF

http://www.plam.ru/phisika/zanimatelnaja_fizika_kniga_2/p4.php