"Трение в жизни человека"

Муниципальное автономное   общеобразовательное учреждение

«Лицей № 10»

г. Каменск – Уральский Свердловская область

Направление: физика

Тема: «Трение в жизни человека»

                                                                           Исполнитель:

                                                                ученик 8 «М» класса

                                                                                Русаков Иван Вячеславович

Руководитель:                                                                                 

                                                    Дорогина Вера Юрьевна

                                                                                 учитель физики

г. Каменск – Уральский

 2020

Оглавление

Введение

         Трение – удивительное чудо природы! Оно подарило человечеству огонь и тепло, возможность в короткое время остановить скоростной поезд и автомобиль, ускорить химическую реакцию, записать человеческий голос на пластинку, услышать звуки скрипки и многое другое.  

         Наша жизнь связана с движением в сопротивляющихся средах: по суше, воздуху и воде. Трение присутствует во множестве окружающих нас явлений, играя при этом как полезную, так и вредную роль.

Поэтому возникает проблема: от чего зависит величина силы трения и в чем польза этой силы и вред для человека.

Недостаточность знаний по этому вопросу и желание определить особенности силы трения обусловили выбор темы исследования «Определение факторов, влияющих на величину силы трения в жизни человека».

Объектом исследования является сила трения.

В качестве предмета исследования выступают факторы, влияющие на величину силы трения.

Целью исследования является изучение влияния силы давления, рода соприкасающихся поверхностей, площади соприкасающихся поверхностей на величину силы трения и сопоставить пользу и вред силы трения.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

·       Подбор, изучение, анализ и обобщение литературы по проблеме;

·       изучение влияния силы давления, рода и площади соприкасающихся поверхностей на величину силы трения;

·       анализ полученных результатов;

·       анализ социологического опроса;

·       анализ ДТП и травматизма в городе за декабрь, январь и февраль 2019-2020 г. г;

Актуальность темы заключается в том, что полученные знания и умения можно применять для решения практических задач повседневной жизни, для обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Гипотеза исследования: сила трения зависит от силы давления, рода соприкасающихся поверхностей и площади соприкасающихся поверхностей.

В ходе работы использовались следующие методы исследования:

·       Теоретические (изучение, анализ, обобщение литературы).

·       Эмпирические (наблюдения, беседы, опрос и измерения).

·       Интерпретационные (количественная и качественная обработка результатов).

При изучении данной темы я прочитал и проанализировал тему ТРЕНИЕ из различных источников информации: это и учебники по физике, энциклопедические справочники и словари, а также пользовался всемирной сетью интернет.

Новизной работы является постановка простейших опытов, позволяющих изучить влияние силы давления, рода и площади соприкасающихся поверхностей на величину силы трения.

Практическая значимость работы состоит в том, что использование поставленных опытов, позволяет рассмотреть вопрос о величине силы трения более наглядно и учесть в жизни и быту влияние силы давления, качество обработки поверхностей и материала на величину силы трения.

Знания, полученные при изучении силы трения, я применил для расчета коэффициента трения скольжения подошв школьной обуви о различные поверхности, как на полу в школьных кабинетах, так и на других поверхностях в быту. Теперь я могу посоветовать своим одноклассникам и родителям как правильно подбирать обувь (ее подошву) для помещения с различными покрытиями пола, так и для улицы.

Глава 1. Теоретические основы трения

1.1 Интерес к изучению природы трения

Изучением причин и природы трения занимались выдающиеся естествоиспытатели в разные времена и эпохи. Люди отчетливо ощущали трение, перетаскивая волоком гигантские каменные глыбы, необходимые для сооружения древних святилищ. Первые катки с успехом использовали для перетаскивания тяжелейших статуй богов в Месопотамии почти четыре тысячи лет тому назад [1].

Увлекаемые ветром и течением реки бревна, не тонущие даже под большим грузом, навели на мысль о плотах, которые породили первые примитивные суда, приводимые в движение веслами и парусом. Стало ясно, что изнуряющего трения на суше можно избежать, заменяя сухопутные перевозки речными, а затем и морскими. Так, шаг за шагом, человек научился успешно бороться с трением доступными и привычными способами, передаваемыми из поколения в поколение [2].

Но трение не только тормоз для движения. Это еще и главная причина изнашивания технических устройств. Разобравшись в секретах трения, значительно легче понять, как и за счет чего происходит постепенное стирание поверхностей.

Быстро развивавшаяся техника XX века требовала все большего внимания к исследованию трения. В 30-е годы XX века появилась новая наука, лежащая на стыке механики, физики поверхностных явлений и химии - трибология – наука, изучающая трение.

1.2 Понятие силы трения

Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная в сторону, противоположную движению [3]. Сила трения имеет электромагнитную природу.

Рис. 1

Действие силы трения всегда сопровождается превращением механической энергии во внутреннюю энергию и вызывает нагревание тел и окружающей их среды.

Существует внешнее и внутреннее трение. Внешнее трение – вид трения, при котором в местах соприкосновения твёрдых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленное по касательной к их поверхностям. Внутреннее трение (вязкость) – вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении слоёв жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению [5]

Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение) и кинематическое трение.

Трение покоя возникает между неподвижными твёрдыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места (рис 1).

Трение покоя

Рис. 2

Сила трения покоя направлена всегда против направления "сдвигающей" силы. До определённого момента сила трения покоя увеличивается с возрастанием внешней силы, уравновешивая её. Максимальное значение силы трения покоя пропорционально модулю силы F_д давления, производимого телом на опору. По третьему закону Ньютона сила F_д давления тела на опору равна по модулю силе реакции опоры. Таким образом, максимальная сила трения покоя F_{тр. покоя max} пропорциональна силе реакции опоры N: F_{тр. покоя max} = μ_покоя∙N , где μ_покоя – коэффициент трения покоя. Значение коэффициента μ_покоя зависит от материала и состояния трущихся поверхностей [4]. При движении тела в жидкости или газе сила трения покоя равна нулю.

Кинематическое трение существует между соприкасающимися движущимися твёрдыми телами. Кинематическое трение подразделяется на трение скольжения и трение качения.

Трение скольжения

Рис. 3

Трение скольжения (рис. 2) возникает при скольжении одного твёрдого тела по поверхности другого. Закон для трения скольжения имеет вид:  F_{тр. скольж.} = μ_{скольж.}∙N, μ_{скольж.} – коэффициент трения скольжения. Значение μ_{скольж.} зависит от того, из каких веществ изготовлены трущиеся поверхности и от качества их обработки [4]. Если сделать поверхности белее гладкими, значение μ_{скольж.} уменьшится. Но уменьшать шероховатость поверхностей можно лишь до определённого предела, так как при очень гладких поверхностях значение μ_{скольж.} вновь увеличивается. Это связано с тем, что молекулы тел с гладкими поверхностями близко подходят друг к другу и силы молекулярного притяжения между ними вызывают «прилипание» тел, препятствующее их скольжению. Поэтому причинами возникновения силы трения являются: шероховатости поверхностей соприкасающихся тел и притяжение молекул взаимодействующих тел (рис. 3).

Причины трения

1) взаимное притяжение молекул              2) шероховатость поверхностей

Рис. 4

Трение качения (рис. 4) возникает при качении твёрдых тел круглой формы по поверхности других твёрдых тел. Модуль силы трения качения F_{тр. кач.} определяется по закону F_{тр. кач.} = (к_кач.∙N):R, где к_кач. – коэффициент трения качения, N – модуль силы реакции опоры, R – радиус катящегося тела [6].

Трение качения

Рис. 5

При прочих равных условиях μ_покоя > μ_{скольж.} > к_кач., то есть наибольшим является трение покоя, а наименьшим – трение качения. Значение коэффициента трения для различных материалов можно найти в справочниках.

1.3 Трение в быту, природе и технике

В жизни человека, природе и технике трение имеет большое значение. В одних случаях трение может быть полезным и его стараются увеличить, в других случаях трение может быть вредным и тогда его стремятся уменьшить.

Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе происходит отталкивание ногами от земли. Во время гололедицы трение между подошвой обуви и землёй мало, отталкиваться от земли очень трудно и ноги скользят. Для увеличения силы трения между подошвой обуви и льдом, тротуары посыпают песком (рис. 5).

Увеличение силы трения при помощи песка

Рис. 6

Сила трения останавливает автомобиль при торможении, но без трения покоя он не смог бы и начать движение. Колёса, вращаясь, проскальзывали бы, а автомобиль продолжал бы стоять на месте, буксовал. Чтобы увеличить трение, поверхность шин у автомобиля делают с ребристыми выступами (рис. 6). Зимой, когда дорога бывает особенно скользкая, её посыпают песком, очищают ото льда.

Виды поверхностей шин

Рис. 7

Трение служит искусству. Так, без трения смычка о струны была бы невозможна игра на скрипке или виолончели.

В результате трения истираются трущиеся поверхности, поэтому трение широко используется в процессах заточки инструментов, шлифовки и полировки поверхностей металлов, стекла, алмазов, дерева и других материалов.

Трение обеспечивает скрепление различных материалов, деталей инструментов, различных устройств, сооружений. За счет трения между нитями не расползаются ткани, удерживаются на рукоятках молотки, топоры, лопаты и другие инструменты. Болты с гайками, гвозди, шурупы, клинья, скрепляют части конструкций силой трения. Трение помогает человеку удерживать предметы в руках.

 В жизни многих растений трение играет положительную роль. Например, лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся растения благодаря трению могут цепляться за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Между опорой и стеблем возникают достаточно большое трение, так как стебли многократно обвивают опоры и очень плотно прилегают к ним.

У растений, имеющих корнеплоды, такие, как морковь, свекла, брюква, сила трения о грунт способствует удержанию их в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли на него увеличивается, что приводит к увеличению силы трения. Поэтому трудно вытащить из земли большую свеклу, редьку или репу.

Таким растениям, как репейник, трение помогает распространять семена, имеющие колючки с небольшими крючками на концах. Эти колючки зацепляются за шерсть животных и вместе с ними перемещаются. Семена гороха, орехи благодаря своей шарообразной форме и малому трению качения перемещаются легко сами.

Организмы многих живых существ приспособились к трению, научились его уменьшать или увеличивать. Тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто слизью, что позволяет им развивать при плавании большую скорость. Щетинистый покров моржей, тюленей, морских львов помогает им передвигаться по суше и льдинам.

Кости животных и человека в местах их подвижного сочленения имеют очень гладкую поверхность, а внутренняя оболочка полости сустава выделяет специальную жидкость, которая служит суставной «смазкой». При действии же органов движения у животных и человека трение проявляется как полезная сила.

Во многих случаях трение вредно, например, во всех машинах из-за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части. Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими, между ними делают смазку. Чтобы уменьшить трение вращающихся валов машин и станков, их опирают на подшипники. Деталь подшипника, непосредственно соприкасающуюся с валом, называют вкладышем. Вкладыши делают из твёрдых материалов бронзы, чугуна или стали. Внутреннюю поверхность их покрывают особыми материалами, чаще всего баббитом (сплавом свинца или олова с другими металлами), и смазывают. Подшипники, в которых вал при вращении скользит по поверхности вкладыша, называют подшипниками скольжения (рис. 8).

Подшипники скольжения

                                                        Рис. 8

Применение шариковых и роликовых подшипников основано на том, что сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения при одинаковой нагрузке. В таких подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках или роликах. Замена в машинах подшипников скольжения шариковыми или роликовыми подшипниками позволяет уменьшать силу трения в 20-30 раз [3]. Шариковые и роликовые подшипники используют в разнообразных машинах: автомобилях, токарных станках, электродвигателях, велосипедах (рис. 9).

Шариковые и роликовые подшипники качения

Рис. 9

Рис.9

Сила сопротивлению движению в жидкостях или газах в значительной степени зависит от формы движущегося тела, поэтому для уменьшения силы сопротивления со стороны среды, движущимся телам придают обтекаемую форму [4].

Таким образом, для увеличения силы трения: используются специальные материалы, увеличение нагрузки; для уменьшения силы трения используется шлифовка трущихся поверхностей, применение смазки, замена трения скольжения трением качения, уменьшение нагрузки, придание обтекаемой формы движущемуся телу [5].

Нами проведено экспериментальное определение факторов, влияющих на величину силы трения скольжения. Методика и результаты исследования представлены в главе 2.

Глава 2. Экспериментальное определение факторов, влияющих на величину силы трения скольжения

2.1 Методика проведения исследования

Работа по определению факторов, влияющих на величину силы трения скольжения, состояла из трёх этапов:

1 Этап. Подготовительный.

Подбор и изучение литературы по проблеме.

2 Этап. Практический.

Проведение эксперимента по определению факторов, влияющих на величину силы трения скольжения.

3 Этап. Обобщающий.

Обобщение и анализ полученных результатов.

При проведении эксперимента нами использовалось оборудование, указанное в таблице 1.

Таблица 1

Оборудование, используемое в ходе исследования

В ходе исследования использовался такой метод как лабораторный эксперимент. Лабораторные исследования проводились на базе Лицея.

В эксперименте изучалось влияние силы давления, рода соприкасающихся поверхностей и площади соприкасающихся поверхностей на величину силы трения скольжения.

Использовалась следующая методика проведения эксперимента:

1. Изучение зависимости величины силы трения скольжения от силы давления.

1. Определялась цена деления шкалы лабораторного динамометра, и измерялся вес деревянного бруска с крючком.

2. С помощью динамометра измерялась сила трения скольжения бруска по деревянной поверхности трибометра.

3. На брусок помещались сначала один, затем два, затем три груза массой по 100 г (весом по 1 Н) и каждый раз определялась величина силы трения скольжения с помощью динамометра при равномерном перемещении бруска с грузами по деревянной поверхности трибометра (рис.10).

Изучение зависимости   величины силы трения скольжения от силы давления

Рис. 10

2. Изучение зависимости величины силы трения скольжения

от рода соприкасающихся поверхностей.

1. По пластиковой поверхности стола равномерно перемещался деревянный брусок с тремя грузами.

2. С помощью динамометра измерялась сила трения скольжения, возникающая между пластиковой поверхностью стола и деревянной поверхностью бруска.

3. Пластиковая поверхность заменялась сначала деревянной поверхностью трибометра, затем картонной поверхностью листа и каждый раз измерялась сила трения скольжения при равномерном перемещении по ним деревянного бруска с тремя грузами (рис. 11).

Изучение зависимости величины силы трения скольжения

от рода соприкасающихся поверхностей

                                   Рис. 11

3. Изучение зависимости величины силы трения скольжения от площади соприкасающихся поверхностей.

1. На линейку трибометра помещался деревянный брусок большой гранью. На него помещались три груза весом по 1 Н.

2. При помощи динамометра брусок с грузом перемещался равномерно по поверхности трибометра.

3. Измерялась сила трения скольжения бруска по поверхности трибометра динамометром.

4. На линейку трибометра помещался деревянный брусок с тремя грузами меньшей гранью, и снова измерялась сила трения скольжения с помощью динамометра (рис. 12).

5. Полученные результаты подвергались анализу.

Изучение зависимости величины силы трения скольжения

от площади соприкасающихся поверхностей

Рис. 12

2.2 Результаты исследования

В ходе эксперимента были получены следующие результаты: величина силы трения скольжения

- прямо пропорциональна силе давления;

- зависит от рода соприкасающихся поверхностей (качества обработки поверхностей);

- не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

Чем больше сила давления, тем больше величина силы трения скольжения (табл. 2, рис. 13), следовательно, сила трения скольжения прямо пропорциональна силе давления.

Таблица 2

Зависимость величины силы трения скольжения от силы давления

Графическая интерпретация зависимости величины силы трения скольжения от силы давления

Рис.13                                                        

Чем меньше шероховатостей имеют поверхности, тем меньшая сила трения скольжения, возникает между ними (табл. 3, рис. 14) и тем меньше коэффициент трения скольжения. Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что при движении дерева по дереву коэффициент трения наименьший, так как деревянная поверхность менее шероховата; при движении дерева по картону коэффициент трения наибольший, так как картонная поверхность более шероховата.

Таблица 3

Зависимость величины силы трения скольжения

 от рода соприкасающихся поверхностей

Рис. 14

Величина силы трения не зависит от того, большая или меньшая площади поверхностей соприкасаются между собой (табл. 4, рис. 15).

Таблица 4

Зависимость величины силы трения скольжения

 от площади соприкасающихся поверхностей

Графическая интерпретация зависимости величины силы трения скольжения

от площади соприкасающихся поверхностей

Рис. 15

Таким образом, выдвинутая нами гипотеза исследования справедлива в том, что сила трения скольжения зависит от силы давления, рода соприкасающихся поверхностей. Но предположение о том, что сила трения скольжения зависит от площади соприкасающихся поверхностей не верно.

2.3. Определение коэффициента трения скольжения

подошв школьной обуви о различные поверхности

Ход эксперимента:

1. Измеряю силу тяжести, действующую на ботинок с резиновой подошвой.

2. Кладу ботинок на поверхность из линолеума и протяну его с постоянной скоростью при помощи динамометра. Измеряю силу трения скольжения.

3. Для более точных вычислений, проделаю опыт несколько раз и вычислю среднее значение коэффициента трения скольжения резиновой подошвы о линолеум.

                                    µ =

4. Коэффициент трения скольжения резиновой подошвы о линолеум

при   Fтяж = 2,3 Н         Fтр  = 0,8 Н       µ = 0,35

5. Коэффициент трения скольжения резиновой подошвы о плитку

при   Fтяж = 2,3 Н         Fтр  = 0,6 Н       µ = 0,27

6. Коэффициент трения скольжения резиновой подошвы о дерево

при   Fтяж = 2,3 Н         Fтр  = 1,0 Н       µ = 0,45

7. Аналогично провожу эксперимент с обувью, где материалом подошвы является полиуретан и микрофибра.

8. Коэффициент трения скольжения полиуретановой подошвы о линолеум

при   Fтяж = 2,5 Н         Fтр  = 1,0 Н       µ = 0,45

9. Коэффициент трения скольжения полиуретановой подошвы о плитку

при   Fтяж = 2,5 Н         Fтр  = 0,7 Н       µ = 0,28

10. Коэффициент трения скольжения полиуретановой подошвы о дерево

при   Fтяж = 2,5 Н         Fтр  = 1,1 Н       µ = 0,45

11. Коэффициент трения скольжения подошвы из микрофибры о линолеум

при   Fтяж = 2,2 Н         Fтр  = 0,8 Н       µ = 0,35

9. Коэффициент трения скольжения подошвы из микрофибры о плитку

при   Fтяж = 2,2 Н         Fтр  = 0,8 Н       µ = 0,28

10. Коэффициент трения скольжения подошвы из микрофибры о дерево

при   Fтяж = 2,2 Н         Fтр  = 1,2 Н       µ = 0,55

Таким образом, проведя опыт, я делаю вывод, что наибольший коэффициент трения скольжения у подошвы, сделанной из микрофибры, затем из полиуретана, а наименьший коэффициент у резиновой подошвы. Из этого следует, что при покупке обуви следует учитывать особенности подошв и погодных условий, в которых вы будете носить данную обувь. Итак, сменную обувь для школы следует покупать с подошвой из микрофибры, так как она имеет наибольший коэффициент трения по различным поверхностям, и это поможет избежать падений и травм. Также полиуретан обладает хорошей устойчивостью к различным температурам и прочностью. 
          Кроме этого, замена линолеумной поверхности на напольную плитку уменьшила трение незначительно для всех видов подошв. Я предполагаю, что это связано с новизной плитки и через некоторое время трение подошв обуви о напольную плиточную поверхность увеличится.

А еще мне стало интересно почему по скользкому льду люди ходят маленькими шажками?

Я рассчитал ширину шага, которым можно идти по тонкому льду.

При решении задачи я использовал второй закона Ньютона. На рисунке показаны силы, действующие на ноги человека и на его центр масс.

mg + N₁ + N₂ + F_тр1 + F_тр2 = 0

Ось Х: F_тр1 = F_тр2 = F_тр.

Ось Y: mg = N₁ + N₂ = 2N.

F_тр = N; N = mg/2 F_тр = · mg/2.

= tg F_тр/N = tg F_тр = tg · mg/2.

Чтобы при ходьбе человек не скользил, должно выполняться соотношение tg, или l/(2L), где l – длина шага, L – длина ноги. Окончательная формула:      l 2L .        

Измерили длину ноги L, м. По формуле подсчитываем ширину шага, взяв из таблицы _льда = 0,1. При длине ноги 1м, ширина шага 20 см.

    На льду сила трения мала, а при больших шагах человек наклоняется сильно. В итоге момент силы тяжести может быть не скомпенсирован моментом силы трения и человек упадет.

         Результат позволяет понять, почему человек при ходьбе по скользкой поверхности вынужден «семенить», и его походка становится похожей на походку Чарли Чаплина.

Глава 3. Исследование общественного мнения

         Цель: показать, какую роль играет явление трения или его отсутствие в нашей жизни; ответить на вопрос: «Что мы знаем об этом явлении?»

         Я изучил пословицы, поговорки, сказки, в которых проявляется сила трения покоя, качения, скольжения, изучил человеческий опыт в применении трения, способов борьбы с трением.

Пословицы и поговорки:

- Не будет снег, не будет и следа.

- Тише едешь, дальше будешь.

- Тихий воз будет на горе

- Тяжело против воды плыть.

- Любишь кататься, люби и саночки возить.

- Терпенье и труд все перетрут.

- От того и телега запела, что давно дегтя не ела.

- И строчит, и валяет, и гладит, и катает, а все языком.

- Врет, что шелком шьет.

- 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)

- Каков нож, так и режет. (русская)

- Три, три, три – дырка будет. (русская)

- На льду не строятся. (русская)

- Сухая ложка рот дерет. (русская)

- Баба с возу – кобыле легче. (русская)

- Плуг от работы блестит. (русская)

- От работы пила, раскалилась до бела. (русская)

- Кататься, как сыр в масле. (русская)

- Против шерсти не гладят. (русская)

- Остер шип на подкове, да скоро сбивается. (русская)

- Не подмажешь, не поедешь. (французская)

         Сказки:

-         «Колобок» - трение качения.

(«Колобок полежал, полежал, взял, да и покатился – с окна на лавку, с лавку, с лавки на пол, по полу к двери, прыг через порог – да в сени и покатился...».)

-         «Курочка Ряба» - трение качения.

(«мышка бежала, хвостиком вильнула, яичко покатилось, упало и разбилось».)

-         «Репка» - трение покоя.

-         «Медвежья горка» - трение скольжения.

         Трение – явление, сопровождающее нас с детства, буквально на каждом шагу, а потому ставшее таким привычным и незаметным.

         Трение дает нам возможность ходить, сидеть, работать без опасения, что книги и тетради упадут со стола, что стол будет скользить, пока не упрется в угол, а ручка выскользнет из пальцев.

Мы провели и небольшой социологический опрос группы жителей, которым задавали следующие вопросы:

1) Что вы знаете о явлении трение?

2) Как вы относитесь к гололеду, скользким дорогам и тротуарам?

         На первый вопрос основная масса опрошенных не могла ответить определенно, т.к. не видела связи между трением и повседневным опытом.

         На второй вопрос дети и школьники средних классов говорили, что им гололед нравится, можно кататься; а люди постарше уже понимают, в чем заключается опасность этого явления.

         Было высказано в адрес городской администрации ряд предложений, например: посыпать дороги и тротуары песком, солью; сделать хорошее освещение, чтобы были видны опасные места и сделать все это надо не только на центральных улицах, а в основном во дворах, небольших переулках и подворотнях; ограничивать во время гололеда  скорость городского транспорта; проводить в школах беседы об оказании первой медицинской помощи в таких случаях; проводить встречи с инспекторами ГИБДД.

         Конечно, трение играет в нашей жизни и положительную роль, но оно и опасно для нас, особенно зимний период, период гололедов.

         Вот данные, которые нам сообщили в городской больнице № 2: число обратившихся за медицинской помощью в декабре, январе и феврале - только школьников, в возрасте 15 – 17 лет – 116 человек. В основном диагнозы: переломы, вывихи, ушибы. Есть среди обратившихся люди и пожилого возраста.

         Вот данные из ГИБДД о дорожно-транспортных происшествиях за зимний период: число ДТП, в том числе по причине скользких дорог, - 248. (Приложение)

Заключение

Анализ полученных литературных и экспериментальных данных позволяет заключить, что:

1. Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная в сторону, противоположную движению.

2. Сила трения имеет электромагнитную природу.

3. Существует внешнее и внутреннее трение. Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое) и кинематическое трение (трение скольжения и трение качения).

4. При движении тела внутри жидкости или газа на него со стороны жидкости или газа действуют силы, направленные навстречу движению, называемые сопротивлением среды.

5. В жизни человека, природе и технике трение имеет большое значение. В одних случаях трение может быть полезным и его стараются увеличить, в других случаях трение может быть вредным и тогда его стремятся уменьшить. Для увеличения силы трения: используются специальные материалы, увеличение нагрузки; для уменьшения силы трения используется шлифовка трущихся поверхностей, применение смазки, замена трения скольжения трением качения, уменьшение нагрузки, придание обтекаемой формы движущемуся телу.

6. Чем больше сила давления, тем больше величина силы трения скольжения, следовательно, сила трения скольжения прямо пропорциональна силе давления.

7. Чем меньше шероховатостей имеют поверхности, тем меньшая сила трения скольжения, возникает между ними и тем меньше коэффициент трения скольжения.

8. Величина силы трения не зависит от того, большая или меньшая площади поверхностей соприкасаются между собой. Таким образом, величина силы трения скольжения прямо пропорциональна силе давления, зависит от рода соприкасающихся поверхностей (качества обработки поверхностей), не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

9. В результате расчётов я получил ширину шага, которым можно идти по тонкому скользкому льду и при длине ноги в 1 м человек делает шаг 20 см.

Работа в выбранном направлении может быть продолжена изучением факторов, влияющих на силу трения покоя и силу трения качения.

При выполнении работы мне оказывалась следующая поддержка нашим учителем физики Дорогиной Верой Юрьевной:

- помощь в подборе литературы;

- помощь в структурировании материала;

- помощь в предоставлении оборудования для проведения эксперимента,

- помощь в подборке материалов по ДТП и травмам в городе Каменске – Уральском.

Используемая литература

1. Балашов М. М. О природе: Кн. для учащихся 7 кл. – М.: Просвещение, 1991. - 64 с.

2. Балашов М. М. Физика: Проб. учеб. для 9 кл. сред. шк.– М.: Просвещение, 1993. - 319 с.

3. Пёрышкин А. В. Физика. 7кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2001. – 192 с.

4. Практические и лабораторные работы по физике. 7 – 11 классы / Под ред. проф., докт. физ.-мат. Наук Н.А.Парфентьевой. – М.: Классикс Стиль, 2002. – 96 с.

5. Физика: Механика: 9 кл.: Учеб. для углублённого изучения физики /М. М. Балашов, А. И. Гомонова, А. Б. Долицкий и др.; Под ред. Г. Я. Мякишева. – М.: Дрофа, 1996. – 496 с.

6. Элементарный учебник физики: Учеб. пособие. В 3 т. /Под ред. Г. С. Ландсберга: Т. I. Механика. Теплота, Молекулярная физика. – М.: Наука. Физматлит, 1995. - 608 с.

7. Энциклопедический словарь юного техника /Сост. Б.В.Зубков, С.В.Чумаков. - М.: Педагогика, 1987.- 464 с.

Интернет – ресурсы

8. http://demo.home.nov.ru/favorite.htm

9.  http://gannalv. *****/tr/

10. http://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

11.  http://class-fizika. *****/7_tren. htm

12. http://www. *****/component/option, com_frontpage/Itemid,1/

Скачано с www.znanio.ru