Презентация - Сила трения: «за» и «против»

Сила трения: «За» и «Против»

Проблема:
Вред или польза от силы трения?

Гипотеза:
Сила трения может приносить как вред, так и пользу.

Цели:
Выяснить, что такое сила трения. Рассмотреть природу силы трения. Рассмотреть её практическое применение.

Сила трения в физике и ее виды
С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. В прямом смысле этого слова. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем, так как именно силы трения удерживают наши ноги на поверхности. Любой из нас знает, что такое ходить по очень скользкой поверхности – по льду, если этот процесс вообще можно назвать ходьбой. То есть, мы сразу видим очевидные плюсы силы трения. Однако, прежде чем говорить о пользе или вреде сил трения, рассмотрим для, начала, что такое сила трения в физике. Взаимодействие, которое возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует их относительному движению, называют трением. А силу, которая характеризует это взаимодействие, называют силой трения.

Виды трения
Трение покоя Трение скольжения Трение качения

Трение покоя
Трение покоя – сила трения, препятствующая возникновению движению одного тела по поверхности другого. Трение покоя возникает при попытке сдвинуть тело с места и направлено в сторону противоположную силе действующей на тело. Трение покоя удерживает вбитые гвозди, клинья, мешает самопроизвольно развязываться шнуркам, раскручиваться гайкам, болтам и т.д.

Трение скольжения
Трение скольжения возникает при скольжении одного тела по поверхности другого. Сила трения скольжения, как и сила трения покоя, направлена в сторону, противоположную приложенному воздействию.

Трение качения
В случае, когда тело не скользит по поверхности, а катится, то, возникающее в месте контакта трение, называют трением качения. Катящееся колесо немного вдавливается в дорогу, и перед ним образуется небольшой бугорок, который приходится преодолевать. Именно этим и обусловлено трение качения.

Причины возникновения сил трения
Первая – это шероховатость поверхности. Это хорошо понятно на примере досок пола или поверхности Земли. В случае же более гладких поверхностей, например, льда или покрытой металлическими листами крыши, шероховатости почти не видны, но это не значит, что их нет. Эти шероховатости и неровности цепляются друг за друга и мешают движению.

Причины возникновения сил трения
Вторая причина – это межмолекулярное притяжение, которое действует в местах контакта трущихся тел. Однако, вторая причина проявляется, в основном, лишь в случае очень хорошо отполированных тел. В основном же, мы имеем дело с первой причиной возникновения сил трения.

Законы трения были открыты в XVII-XVIII вв. французскими учёными Амонтоном и Кулоном:
Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления тела на поверхность, по которой оно движется. Сила трения не зависит от площади контакта между трущимися поверхностями. Коэффициент трения зависит от свойств трущихся поверхностей. Сила трения не зависит от скорости движения тела.

От чего зависит сила трения
От площади соприкосновения?
Не зависит

От чего зависит сила трения
От силы нормального давления (сила реакции опоры)?
Прямо пропорционально

От чего зависит сила трения
От материала и качества обработки соприкасающихся поверхностей?
Зависит

Расчёт силы трения
N – сила реакции опоры; μ — коэффициент трения (характеризует материал и качество обработки соприкасающихся поверхностей).

Коэффициент трения определяется опытным путем

Трение в жизни человека, в быту и технике выполняет двойственную роль
Сила трения движущая и тормозящая сила. Трение широко используется в процессах заточки инструментов, шлифовки, полировки. Трение обеспечивает скрепление различных материалов, деталей инструментов. Болты с гайками, гвозди, шурупы, клинья скрепляют части конструкций силой трения.

Следствием трения являются:
износ трущихся поверхностей различных деталей машин и сооружений; затрата энергии на преодоление сил трения, что снижает КПД машин, станков и других технических устройств.

Способы уменьшения трения
Смазка Шлифование Замена скольжения качением Уменьшение нагрузки

Способы увеличения трения
Увеличение шероховатости поверхности Использование специальных материалов Увеличение нагрузки

Вывод:
«Нет худа без добра, а добра без худа», гласит русская пословица. Сила трения по своей природе мешает движению. Но тем не менее никто не смог бы передвигаться без существования силы трения. Сила трения больше полезна, чем вредна. Полезное трение нужно увеличивать, а вредное уменьшать. Поэтому мы «ЗА» силу трения.