[ незарегистрированный пользователь ]
  Учебники   Проверялки   Рассуждалки   Тестилки   Задачки   Вычислялки   Лабораторки  

Факультативы по темам:     01   02   03   04   05   06   07   08   09   10   11   12   13   14   15

      Тема 03. Силы вокруг нас    

 

( «««   »»» )
 
  Сила трения вокруг нас

 

В земных условиях трение сопутствует любому движению тел. Так как в природе не существует абсолютно гладких тел, то при скольжении одного тела по поверхности другого возникает сопротивление движению, называемое трением. Причиной возникновения трения в большинстве случаев являются шероховатости поверхностей (см. рисунок).

      Здесь должен быть рисунок

При ходьбе сила трения, действующая на подошву, позволяет нам продвигаться вперёд. Именно трение удерживает грузы при подъёме лентой транспортёра или прислонённую к стене лестницу. Без трения развязывались бы шнурки на ботинках, всё выскальзывало бы из рук, невозможно стало бы ходить пешком и ездить на колёсных транспортных средствах не то что в гору, но и даже по прямой дороге.

      Здесь должен быть рисунок

Трение помогает вьющимся растениям продвигаться вверх к свету, а птицам и животным добывать пищу, лазать по ветвям деревьев. Для увеличения трения они используют ворсистые стебли, шипы, шершавые подушечки лап, острые когти. Для животных, обитающих в воде, часто нужно уменьшать трение. Рыбы, например, могут это делать при помощи слизи и обтекаемой формы тела. Мелкие рыбы, переплывая на большие расстояния, сбиваются в стаи в форме капли. Это помогает им «коллективно» уменьшать силу трения (см. фото).

В современном насыщенном техникой мире трение зачастую играет отрицательную роль, так как изнашиваются движущиеся части различных механизмов. Трение уменьшают введением смазки, шлифовкой поверхностей, использованием шариковых и роликовых подшипников, заменяют скольжение качением. Например, коэффициент трения качения стального колеса железнодорожного вагона, движущегося по рельсам, в 400 раз меньше соответствующего коэффициента трения скольжения.

 
 

 
 

 
 

 
 
 

Различают три вида трения – трение покоя, трение скольжения, трение качения. Трение покоя – трение, возникающее при отсутствии взаимного перемещения соприкасающихся тел. Рассмотрим брусок, лежащий на столе. Если на брусок подействует внешняя сила F, приложенная параллельно поверхности его соприкосновения со столом, то брусок сначала останется в покое. Значит, на брусок действует сила, равная по модулю внешней силе, но противоположно направленная. Это – сила трения покоя.

При увеличении внешней силы в некоторый момент брусок начнёт скользить по поверхности стола. Используя динамометр, можно выяснить, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади касания поверхностей и пропорциональна силе взаимного прижатия поверхностей: Fmax = m0N, где m0 – коэффициент, определяемый характером обработки обеих поверхностей, а также сочетанием материалов, из которых состоят соприкасающиеся тела (см. таблицу).

Материалы m0 m Материалы m0 m
кожа - лёд 0,1 0,05 сталь - сталь 0,6 0,4
сталь - лёд 0,1 0,05 шина - мокрый бетон 0,7 0,5
шина - лёд 0,3 0,02 стекло - стекло 0,9 0,7
дерево - дерево 0,5 0,5 резина - дерево 0,9 0,7
резина - асфальт 0,6 0,4 шина - сухой бетон 1,0 0,8

Когда одно тело скользит по поверхности другого, возникает сила трения скольжения, направленная в сторону, противоположную относительной скорости соприкасающихся тел. Сила трения скольжения меньше силы трения покоя, но она также пропорциональна силе взаимного прижатия поверхностей (говорят: силе нормального давления или силе реакции опоры). Коэффициент трения скольжения m всегда меньше коэффициента трения покоя m0. Самой минимальной всегда будет сила трения качения.


(C) 2012. Непомнящая Ольга Викторовна (г.Таганрог, Ростовская область)

 
 

 
 

Физика.ru   •   Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей