роль сил трения в физике, проявление трения
Сила трения и ее физическая природа
Сила трения в природе и технике изучается в 7 классе.
Определение 1Сила трения — это сила между двумя поверхностями, которые скользят или пытаются скользить друг по другу.
Например, когда вы пытаетесь толкнуть шкаф по полу, трение затрудняет это. Сила трения всегда действует в направлении, противоположном скольжению.
Источник: autogear.ru
Величина трения зависит от материалов, из которых изготовлены две поверхности. Чем грубее поверхность, тем больше возникает трения.
Пример 1Трение также производит тепло. Если вы быстро потрете руки друг о друга, вы почувствуете, как они становятся теплее. Трение может быть полезной силой, потому что оно предотвращает скольжение нашей обуви по асфальту при ходьбе и останавливает скольжение автомобильных шин по дороге. Когда вы идете, возникает трение между протектором обуви и землей. Это трение действует для сцепления с землей и предотвращения скольжения.
Иногда мы хотим уменьшить силу трения. Для этого можно использовать антифрикционное масло для уменьшения трения между движущимися частями внутри автомобильного двигателя. Такое масло разделяет поверхности и может течь между ними. Уменьшенное трение означает меньший износ движущихся частей автомобиля и меньшее выделение тепла.
Формула силы трения
Трение равно приложенной силе, которая стремится переместить тело в состоянии покоя. Трение увеличивается по мере приложения силы. У него есть определенное максимальное значение. Трение не увеличивается сверх этого значения.
Формула коэффициента трения:
Максимальное значение трения известно как сила предельного трения (Fs). Это зависит от нормальной силы (силы нажатия) между двумя контактирующими поверхностями. Соотношение между силой предельного трения Fs и нормальной реакцией поверхности R является постоянным. Эта постоянная называется коэффициентом трения и представлена μ.
Коэффициент трения:
Формула 1Источник: oxscience.
com
FS=μR
Примеры трения в жизни
Чтобы преодолеть силу трения, нужно прилагать дополнительные усилия. Сила — это любое взаимодействие, которое имеет тенденцию изменять движение объекта.
Мы ежедневно сталкиваемся с силой трения. Рассмотрим некоторые ее примеры в нашей повседневной жизни. Примеры были разделены на сухое трение, трение жидкости и сопротивление воздуха.
Определение 2Сухое трение — это трение, возникающее между двумя твердыми объектами. Невозможно прожить жизнь без сухого трения из-за гравитационного притяжения Земли.
Примеры трений в природе и быту
- Зажигание спички: мы ударяем спичкой по шероховатой боковой поверхности коробка, чтобы создать трение. Спичка загорается из-за нагревательного эффекта трения.
- Чистка зубов для удаления частиц: липкие частицы застревают на зубах и их очень трудно удалить. Чистящее действие щетки позволяет преодолеть силу трения частиц и удалить их.
- Моющие поверхности: грязь и другие мелкие частицы оседают на поверхности предметов.
Иногда очень трудно удалить их простым вытиранием пыли. При очистке используется сила вместе с водой, чтобы преодолеть трение, проявляемое частицами пыли. - Глажка рубашки: трение позволяет вам оказывать давление на сморщенную поверхность, чтобы разгладить одежду. Трение прямо пропорционально давлению, которое мы оказываем.
- Написание на поверхностях: в данном процессе трение между ручкой и поверхностью бумаги приводит к тому, что на поверхности остается мало частиц. Это очень важное применение трения.
- Ходьба по маслянистой поверхности: низкое трение, обеспечиваемое маслянистой поверхностью, заставит вас поскользнуться. Это может быть использовано в качестве приложения трения при использовании масла в качестве смазки для уменьшения трения в движущихся деталях.
- Удержание предметов: для удержания любого предмета, такого как бутылка, стакан, телефон или книга, вам нужно трение.
- Потирание рук для получения тепла: трение всегда имеет связанный с ним эффект нагрева.
- Ремень, удерживающий брюки: трение ремня о брюки заставляет его оставаться на месте и т. д.
Иногда очень трудно удалить их простым вытиранием пыли. При очистке используется сила вместе с водой, чтобы преодолеть трение, проявляемое частицами пыли.
Примеры трения на открытом воздухе
- Спуск с детской горки: когда мы спускаемся с горки, возникает трение скольжения. Оно останавливает нас от немедленного падения. Трение позволяет нам совершать это захватывающее скольжение без какой-либо опасности.
- Гвоздь, закрепленный на стене: трение между гвоздем и стеной удерживает его на месте.
- Ходьба по твердой земле: очень трудно идти по болотистой местности или песчаным дюнам. Такие поверхности обеспечивают очень небольшое трение при ходьбе.
- Шлифовка наждачной бумагой: шероховатые поверхности и края полируются с помощью наждачной бумаги для обеспечения гладкости. Шероховатая и твердая поверхность наждачной бумаги устраняет неровности поверхности. Это очень распространенный метод, используемый для шлифования, чтобы уменьшить трение на деревянных поверхностях.
- Езда на велосипеде по дороге: Трение позволяет вам начинать, останавливать и поворачивать велосипед. Трение обеспечивает велосипеду необходимое сцепление.
- Тормоза на мотоциклах или автомобилях: трение между тормозными колодками и колесом обеспечивает достаточное трение, чтобы остановить движение транспортного средства.
Трение обеспечивает велосипеду необходимое сцепление.Примеры трения в природе
- Геккон на стене: ящерица геккон способна взбираться по вертикальной поверхности из-за очень сильной силы трения между ее ногами и стеной. Для создания такой большой силы трения используются силы Ван-дер-Ваальса.
- Вьющиеся растения: существует разновидность вьющихся растений (растений-альпинистов), которые легко взбираются на поверхность благодаря силе трения. Это, например, японская глициния, зимний жасмин, вечнозеленый клематис, вьющаяся гортензия. Как правило, они используют шероховатые поверхности для лазания, такие как кора деревьев и т. д.
- Лесные пожары: нежелательные лесные пожары являются, в том числе, результатом трения деревьев. Оно вызывает эффект нагрева, приводящий к пожарам.
Трение жидкости
Определение 3Трение жидкости — это сила трения, испытываемая жидкостями или любым объектом, движущимся относительно жидкости.
Оно, как правило, слабее, чем сухое трение. Оно также известно как инерция жидкости, сопротивление жидкости или вязкое сопротивление.
Законы трения жидкости/факторы, влияющие на трение жидкости:
- Дизайн объекта — объекты с обтекаемым дизайном помогут уменьшить трение, так как молекулы жидкости могут легко перемещаться по телу объекта. Рыбы имеют обтекаемое тело, которое помогает им плавать по воде. Корабли веками использовали этот обтекаемый дизайн, имитируя природу.
- Скорость объекта — чем больше скорость, тем больше трение. Быстроходный катер испытывает большую силу сопротивления, чем обычная, медленно движущаяся лодка. Вот почему корпус скоростных лодок изготовлен из прочных материалов, способных выдерживать такие большие силы сопротивления.
- Размер объекта — чем больше объект, тем больше будет сила сопротивления. Синий кит будет испытывать больше трения по сравнению с человеком, плавающим в воде.
- Природа жидкости — жидкости с высоким внутренним сопротивлением демонстрируют высокое трение жидкости.
Мед гуще воды, поэтому объектам трудно проходить через мед по сравнению с водой. Это эффект сопротивления жидкости.
Примеры трения жидкости
- Плавание в воде: во время плавания мы сталкиваемся с трением жидкости.
- Течение воды в реке: вода, текущая в реке, испытывает трение с руслом реки.
- Поток воды через системы трубопроводов: трение жидкости в основном происходит на поверхности потока воды. Этот тип трения изучается отдельно как трение в трубе.
- Поток чернил в ручках: вязкость растворов чернил оптимизирована для обеспечения хорошей скорости потока.
- Нанесение масла на дверные петли: мы наносим масло на дверные петли, чтобы уменьшить трение и обеспечить плавное движение. Масло преобразует сухое трение в жидкостное трение.
- Медленное движение коралловых рифов.
Примеры трения воздуха или сопротивления воздуха
Определение 4Сопротивление воздуха — это трение (сила, противодействующая движению), возникающее между воздухом и другим объектом.
Это сила, которую испытывает объект, когда он проходит по воздуху.
Примеры трения воздуха:
- Сопротивление воздуха на ваших руках: путешествуя на велосипеде, вы чувствуете, как ветер обтекает ваше тело.
- Парашютист: он испытывает огромную силу трения, находясь в воздухе. Человек должен быть физически здоров, чтобы пробовать такие трюки.
- Полет птиц или летучих мышей: птицы естественным образом оптимизированы для уменьшения трения. Они легкие и имеют идеальную конструкцию корпуса для уменьшения трения.
- Воздушный змей: не все конструкции воздушных змеев летают. Изготовление воздушных змеев — это искусство. Сопротивление воздуха позволяет воздушным змеям летать.
- Циклон: в циклоне ветер дует с очень высокой скоростью.
- Трение, испытываемое метеором при вхождении в атмосферу Земли: метеор или астероид испытывают очень высокую силу трения при вхождении в атмосферу Земли и сгорают перед падением на поверхность Земли.
Кинетическое трение
Определение 5Кинетическое или динамическое трение — это противодействующая сила, которая вступает в действие, когда тело фактически движется по поверхности другого тела.
Трение легко определяется как сила, которая удерживает скользящий объект. Кинетическое трение является частью всего, и оно препятствует движению двух или более объектов. Сила действует в направлении, противоположном тому, как объект хочет скользить.
Пример 2Если автомобиль должен остановиться, мы нажимаем на тормоза, и именно здесь вступает в действие трение. Во время ходьбы, когда кто-то хочет внезапно остановиться посреди лужи, все становится сложнее, так как трение там меньше и не может так сильно помочь.
Преодоление статического трения между двумя поверхностями по существу устраняет как молекулярные препятствия (холодная сварка между неровностями), так и механические препятствия (помехи между неровностями и впадинами поверхностей) для движения. Как только движение начато, некоторое истирание продолжает происходить, но на гораздо более низком уровне, чем при статическом трении.
Поскольку большая часть адгезии и истирания преодолевается, чтобы вызвать движение, сопротивление движению между поверхностями уменьшается, и поверхности теперь движутся под действием кинетического трения, которое намного ниже, чем статическое трение.
Адгезия — это склонность разнородных частиц или поверхностей цепляться друг за друга (а когезия относится к склонности похожих или идентичных частиц или поверхностей цепляться друг за друга).
Законы кинетического трения
Существует четыре закона кинетического трения:
- Первый закон: сила кинетического трения (Fk) прямо пропорциональна нормальной реакции (N) между двумя контактирующими поверхностями. Где, µk = константа, называемая коэффициентом кинетического трения.
- Второй закон: сила кинетического трения не зависит от формы и видимой площади контактирующих поверхностей.
- Третий закон: кинетическое трение зависит от природы и материала контактирующей поверхности.
- Четвертый закон: оно не зависит от скорости соприкасающегося объекта при условии, что скорость между объектом и поверхностью не слишком велика.
Формула кинетического трения
Коэффициент кинетического трения обозначается µk. Сила кинетического трения превышает нормальную силу, действующую на тело.
Это выражается в Ньютонах (N).
Кинетическое уравнение трения можно записать в виде:
Сила кинетического трения = (коэффициент кинетического трения) * (нормальная сила).
Формула 2Fk=µk*η
Где,
Fk — сила кинетического трения,
µk — коэффициент кинетического трения,
η — нормальная сила (греческая буква «эта»).
Вывод формулы кинетического трения:
Источник: geeksforgeeks.org
Рассмотрим блок массой mg, лежащий на горизонтальной поверхности, как показано на рисунке. Когда тело прижимается к поверхности, поверхность деформируется, даже если она кажется жесткой. Деформированная поверхность толкает тело с нормальной силой R, перпендикулярной поверхности. Это называется нормальной силой реакции. Он уравновешивает mg, то есть R = mg.
Теперь давайте рассмотрим, что сила P приложена к блоку, как показано на рисунке. Очевидно, что тело остается в покое, потому что в горизонтальном направлении вступает в действие какая-то другая сила F и противодействует приложенной силе P, в результате чего чистая сила на теле равна нулю.
Эта сила F, действующая вдоль поверхности тела, соприкасающегося с поверхностью стола, называется силой трения.
Таким образом, пока тело не движется F = P. Это означает, что если мы увеличим P, трение F также увеличится, оставаясь всегда равным P.
Когда мы немного увеличиваем приложенную силу, выходящую за пределы предельного трения, начинается фактическое движение. Это не означает, что трения исчезли. Это означает только то, что сила преодолела предельное трение. Данная сила трения известна как кинетическое или динамическое трение.
Статическое трение
Определение 7Статическое трение — это сила, действующая между поверхностями двух неподвижных объектов, или сила, действующая на неподвижный объект.
Существует несколько теорий, касающихся причин статического трения, и каждая из них оказывается верной при определенных условиях, но терпит неудачу при других обстоятельствах.
Независимо от того, насколько «идеально» обработана и очищена поверхность, она неизбежно будет иметь неровности — по сути, «шероховатость» состоит из вершин и долин, очень похожих на горный хребет.
Когда две поверхности соприкасаются, может показаться, что они имеют большую, четко определенную площадь контакта, но на самом деле контакт происходит только в определенных местах, то есть там, где неровности обеих поверхностей мешают.
Сумма этих небольших областей контакта между неровностями называется «реальной» или «эффективной» областью контакта. Поскольку эти отдельные области контакта очень малы, давление (давление = сила ÷ площадь) между поверхностями в этих точках очень велико. Это экстремальное давление обеспечивает адгезию между поверхностями с помощью процесса, известного как холодная сварка, который происходит на молекулярном уровне. Прежде чем поверхности смогут перемещаться относительно друг друга, связи, которые вызывают это сцепление, должны быть разорваны.
В большинстве применений статическое трение вызвано как адгезией, так и истиранием контактирующих поверхностей.
Законы Статического Трения
Существует два закона статического трения:
- Первый закон: максимальная сила статического трения не зависит от площади контакта.
- Второй закон: максимальная сила статического трения сравнима с нормальной силой, т. е., если нормальная сила увеличивается, максимальная внешняя сила, которую объект может выдержать без движения, также увеличивается.
Вывод формулы статического трения:
Источник: geeksforgeeks.org
Рассмотрим блок массой mg, лежащий на горизонтальной поверхности, как показано на рисунке. Когда тело прижимается к поверхности, поверхность деформируется, даже если она кажется жесткой. Деформированная поверхность толкает тело с нормальной силой R к перпендикулярной поверхности. Это называется нормальной силой реакции. Он уравновешивает mg, то есть
R=mg
Теперь давайте рассмотрим, что к блоку приложена сила P. Очевидно, что тело остается в покое, потому что в горизонтальном направлении вступает в действие какая-то другая сила F и противодействует приложенной силе P, в результате чего чистая сила на теле равна нулю. Эта сила F, действующая вдоль поверхности тела, соприкасающегося с поверхностью стола, называется силой трения.
Таким образом, пока тело не движется F = P. Это означает, что если мы увеличим P, трение F также увеличится, оставаясь всегда равным P.
Эта сила трения, которая вступает в действие до тех пор, пока не начнется фактическое движение, известна как статическое трение.
Источник: quizizz.com
Сила трения скольжения
Сила трения скольжения противодействует движению между двумя контактными поверхностями, которые скользят друг против друга. Эта сила зависит от типа контактных поверхностей (материалов и уровня отделки) и от нагрузки, приложенной в направлении, перпендикулярном направлению движения (нормальная сила).
В математических терминах сила трения скольжения определяется следующим образом:
Формула 3Источник: elesa.com
В данной формуле: br = коэффициент трения скольжения,
N = нормальная сила (или нагрузка).
Сила трения скольжения в сравнении с силой трения
Скольжение может происходить между двумя объектами произвольной формы, тогда как трение качения — это сила трения, связанная с вращательным движением несколько дискообразного или любого другого круглого объекта вдоль поверхности.
Обычно сила трения при трении качения намного меньше, чем сила, связанная с кинетическим трением скольжения. Обычные значения коэффициента трения качения меньше, чем коэффициент трения скольжения. Аналогично, трение скольжения обычно производит больше звуковых и больше тепловых побочных продуктов.
Одним из примеров является торможение автомобильных шин на проезжей части, процесс, который генерирует значительное тепло и звук, и учитывается при измерении величины шумового загрязнения проезжей части. Мы можем привести простой пример: когда мы останавливаем нашу машину у знака «Стоп», она замедляется из-за трения между применяемыми тормозами и колесами.
Таким образом, сила, действующая в противоположном направлении, в котором тело хочет скользить, называется трением скольжения.
Пример 4Предположим, что на столе есть металлический блок, слабая сила может не привести металлический блок в движение. По мере того как вы продолжаете постепенно увеличивать силу, с определенным усилием, металлический блок начинает двигаться.
Управляющее значение силы, с которой металлический блок начинает двигаться, совпадает с силой сопротивления, создаваемой металлическим блоком в статической форме. Следовательно, эта сила сопротивления называется статическим трением. Продолжая эксперимент, увеличивая силу еще больше, он заставляет металлический блок двигаться. Но даже после того, как металлический блок начал двигаться, он все еще создает сопротивляющую силу, пытающуюся противостоять движению.
Это и есть «трение скольжения».
Получается, трение скольжения меньше, чем статическое трение.
Формула трения скольжения
Уравнение для силы скольжения содержит коэффициент трения скольжения, умноженный на нормальную силу.
FS=μSFn
Fs=μsFn
где,
FSFs — сила трения скольжения,
μSμs — Коэффициент трения скольжения,
FnFn— нормальная сила.
Трение скольжения, создаваемое объектами, называется коэффициентом, учитывающим несколько факторов, которые могут повлиять на уровень трения.
Эти несколько факторов включают следующее:
- Искажение поверхности объектов.
- Шероховатость или гладкость поверхности.
- Первоначальная скорость любого объекта.
- Размер и форма объекта.
- Величина давления на любой объект.
- Сила сцепления поверхности.
Характеристики трения скольжения
- В целом трение скольжения всегда меньше, чем статическое трение для одного и того же набора тела и движения поверхности.
- Это также приводит к другому выводу о том, что сила трения всегда зависит от характера материала объекта и поверхности.
- Сила скольжения пропорциональна нормальной силе, что означает нагрузку на объект.
- Величина трения скольжения будет одинаковой, даже если вы измените сторону предмета, который лежит на столе. Следовательно, при равной массе трение скольжения не зависит от площади контакта.
- Трение скольжения также не зависит от скорости движения.
Роль трения в природе, технике, жизни
Примером трения в природе и технике выступает человек, забивающий гвоздь в деревянную балку своей лодки.
Одним из наиболее очевидных эффектов трения является то, что оно может привести к постепенному изнашиванию вещей; это можно увидеть на таких примерах, как неровные подошвы нашей обуви, преднамеренное трение наждачной бумагой о поверхность. Опыт попыток ходить, кататься на роликовых коньках или лыжах по скользким поверхностям, таким как лед или снег, способствует пониманию того, что двигаться и/или менять направление трудно в условиях, когда трение уменьшается. Трение часто изображается в популярных средствах массовой информации как имеющее «плохой» эффект и как нечто, что необходимо уменьшить или устранить (например, с помощью масел, снижающих трение).
Однако в повседневной жизни трение само по себе не рассматривается как нечто, требующее силы, вещи просто не движутся (например, ребенок, который неподвижно сидит на полпути вниз по горке).
Таблица коэффициента трения между некоторыми распространенными материалами:
| Материалы | μs коэффициент трения |
| Стекло и стекло | 0,9 |
| Стекло и металл | 0,5-0,7 |
| Лед и дерево | 0,05 |
| Железо и Железо | 1 |
| Резина и бетон | 0,6 |
| Сталь и сталь | 0,8 |
| Шины и дорога (в сухом состоянии) | 1 |
| Шина и дорога, (во влажном состоянии) | 0,2 |
| Дерево и металл | 0,2–0,6 |
Трение имеет как преимущества, так и недостатки.
Преимущества трения:
- Мы не могли бы писать, если бы не было трения между бумагой и карандашом.
- Трение позволяет нам ходить по земле.
- Мы не можем бежать по скользкой земле.
- Птицы не могли бы летать, если бы не было сопротивления воздуха. Реакция выталкиваемого воздуха позволяет птицам летать.
Недостатки трения:
- Трение нежелательно при движении на высоких скоростях, поскольку оно препятствует движению и, таким образом, ограничивает скорость движущихся объектов.
- Большая часть нашей полезной энергии теряется в виде тепла и звука из-за трения между различными движущимися частями машин.
- В машинах трение также вызывает износ их движущихся частей.
Значимость в технике
Роль трения в технике велика. В машине трение уменьшает механическое преимущество или соотношение мощности к входу: автомобиль, например, использует четверть своей энергии на уменьшение трения. Тем не менее, это также трение в шинах, которое позволяет автомобилю оставаться на дороге, и трение в сцеплении, которое вообще позволяет вести машину.
От спичек до машин и молекулярных структур трение является одним из наиболее значительных явлений в физическом мире.
Сила трения. Коэффициент трения скольжения
Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Сила трения. Коэффициент трения скольжения. Доклад-сообщение содержит 14 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.
Слайд 1
Описание слайда:
Презентация на тему: Сила трения.
Коэффициент трения скольжения.
Слайд 2
Описание слайда:
Сила трения — это сила, возникающая в месте соприкосновения тел и препятствующая их относительному движению. Виды сил трения : Трения скольжения Трение качения Трение покоя
Слайд 3
Описание слайда:
Трения скольжения Сила трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении.
Слайд 4
Описание слайда:
От каких факторов зависит и не зависит сила трения скольжения ?
Сила трения скольжения зависит от массы тела и растет с ее увелечением.
Слайд 5
Описание слайда:
Основная формула по которой можно найти силу трения скольжения. k — коэффициент трения скольжения. N— сила нормальной реакции опоры.
Слайд 6
Описание слайда:
Способы измерения силы трения ? Это можно сделать при помощи динамометра. При равномерном движение тела динамометр показывает силу тяги, равную силе трения.
Слайд 7
Описание слайда:
Слайд 8
Описание слайда:
Почему сила трения качения является распространеным видом движения в технике? В большинстве случаев величина трения качения гораздо меньше величины трения скольжения при прочих равных условиях, и потому качение является распространенным видом движения в технике.
Слайд 9
Описание слайда:
Где проявляется сила трения качения? В большинстве случаев сила трения качения проявляется между элементами подшипников качения, между шиной колеса автомобиля и дорожным полотном.
Слайд 10
Описание слайда:
Сила трения покоя.
Трение покоя- сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения(сила , которая мешает сдвинуть тело с места).
Слайд 11
Описание слайда:
Примеры силы трения покоя. Это может быть эскалатор со стоящим на нем человеком,также эта сила проявляется в забитом в доску гвозде или завязанном банте и т.д
Слайд 12
Описание слайда:
Максимальная сила трения покоя в простейшем приближении. k-коэффициент трения покоя N- сила нормальной реакции опоры.
Слайд 13
Описание слайда:
Закон Амонтона — Кулона
В 1779 году французский физик Шарлем Кулон установил, от чего зависит максимальная сила трения покоя. Оказалось, что сила трения покоя зависит от того, с какой силой прижимаются друг к другу соприкасающиеся предметы.
Слайд 14
Описание слайда:
Коэффициент трения скольжения. Коэффициент трения — отношение силы трения к нормальной составляющей внешних сил, действующих на поверхности тела.Обозначается чаще всего латинской буквой «k» или греческой буквой «μ».
Коэффициенты трения для стали
Образовательный веб-сайт добросовестного использования
[закрыть]
| Библиографическая запись | Результат (с окружающим текстом) | Стандартизированный Результат | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Салливан, Джеймс Ф. Техническая физика |
|
| ||||||||||
Энциклопедия Encarta 2004. Корпорация Microsoft. |
|
| ||||||||||
| CRC Справочник физических величин . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1997: 145-156. |
|
| ||||||||||
| Вебер, Роберт Л.; Мэннинг, Кеннет В.; Уайт, Марш В. Колледж физики, 4-е издание . США: McGraw-Hill, 1965: 66 |
|
| ||||||||||
Определение коэффициента трения — Успех в физических науках. Школа чемпионов. |
|
|
Сила трения – это сила сопротивления, которая препятствует свободному скольжению двух тел относительно друг друга. Коэффициент трения (μ) — это число, представляющее собой отношение силы сопротивления трения ( F f ) к нормальной или перпендикулярной силе ( F n ), сталкивающей объекты друг с другом. Показана формула…
мк = F f / F n
Используются два основных вида трения: статическое трение и кинетическое трение. Коэффициент статического трения для стали составляет около 0,6–0,15, а коэффициент кинетического трения составляет около 0,09–0,6.
Производство стали включает множество процессов и стадий. Основным сырьем являются уголь, железная руда, известняк и различные химикаты. Уголь превращается в кокс. Кокс смешивают с известняком и рудой в доменной печи, где он превращается в сталь. Сталь изготавливается в виде слябов, которые затем перерабатываются в конечный продукт, заказанный заказчиком. Превращение угля в кокс необходимо для производства стали, потому что уголь не горит достаточно сильно, чтобы расплавить железную руду. Уголь в своем первоначальном состоянии в основном состоит из углерода, однако в угле есть примеси, такие как смола, аммиак и т. д. Эти примеси не позволяют углю гореть достаточно горячим, чтобы восстановить и расплавить железную руду, поэтому они должны быть удалены в процессе коксования. Кислород используется для удаления некоторого количества углерода, а небольшое количество других металлов добавляется для получения нужной стали. Затем расплав заливают в слитки и оставляют остывать. Теперь сталь готова к переработке в новые продукты, такие как кузова автомобилей и стальные банки.
Юнис Чен — 2004
Трение определяется как сила, противодействующая движению. Одним из видов трения является статическое трение. Чем ниже статическое трение, тем легче заставить объект двигаться. Трение задается уравнением
f = мкН
, где μ — коэффициент трения, а Н — нормальная сила. Нормальная сила — это сила, действующая на объект со стороны поверхности, и она перпендикулярна поверхности.
Процедура следующая:
- Установите оборудование, как показано на схеме, с соответствующим объектом.
- Нажмите Собрать в программе LoggerPro. Затем начните постепенно поднимать стальную основу.
- Как только объект начнет соскальзывать со стальной основы, нажмите Стоп в программе.
- Повторите эксперимент для каждого объекта.
Чтобы найти компонент ускорения свободного падения, параллельный поверхности ( a ) вы должны сначала изучить график зависимости ускорения от времени для каждого из объектов.
Найдите точку, в которой график прекращает постоянное постепенное увеличение и пики. Это параллельная составляющая силы тяжести. Затем ускорение используется в формуле
sin −1 θ = ( a / g )
, где g — ускорение свободного падения. Эта формула даст вам угол, при котором трение покоя преодолевается компонентом веса, параллельным поверхности. Далее необходимо рассчитать коэффициент трения. При этом угле параллельная составляющая веса
W // = мг sin θ
равно трению покоя
f статическая = мкг cos θ
Решите это для μ, и вы найдете, что
мк = тангенс θ
| Материал | a (м/с 2 ) | θ (°) | мкм статический |
|---|---|---|---|
| Медь | 3,95 | 23,76 | 0,44 |
| Сталь | 4. 03 | 24,28 | 0,45 |
| Резина | 5,63 | 35.06 | 0,70 |
| Бумага | 6,30 | 40.05 | 0,84 |
Майкл Роббинс, Даниэль Саронсон, Гафей Сзето, Дэвид Розенберг — 2005
Внешние ссылки на эту страницу:
- Система подачи сверхкритической двуокиси углерода для металлообработки, Steve Hecker, Daniel Leader, Daniel Merz, & David Powers; Мичиганский университет, 15 апреля 2008 г.
- Электричество и магнетизм
- (Неработоспособное) хрустальное радио
- Электростатический генератор капель воды Кельвина
- Двусторонний телеграф
- Магнитное поле MetroCard
- Ускорение
- Ускорение лифта гидравлическое
- Ускорение возмущений повседневной жизни
- Показатель преломления различных бытовых жидкостей
- глицерин, средство для мытья полов, обезжириватель, гель для душа, детское мыло
- уксус, мед, средство для мытья полов, лекарство от горла, средство для мытья ног
- Коэффициенты трения
- Коэффициенты трения для алюминия
- Коэффициенты трения для стекла
- Коэффициенты трения для гранита
- Коэффициент трения для бумаги
- Коэффициенты трения для резины
- Коэффициенты трения кожи человека
- Коэффициенты трения для стали
- Коэффициент трения по дереву
Покажи мне физику — Трение Вопросы с ответами
Дом |
Трение — Заполните пробелы
Телефонная книга Friction — Разрушители мифов
youtube.com/embed/AX_lCOjLCTo» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Школьные блоки YouTube? Загрузите файл ниже.
Разрушители мифов_-_Phone_Book_Friction.mov
Рейтинговое задание
Ранжируйте трение на 1,0 кг от наибольшего до наименьшего
ПРОБЛЕМЫ ТРЕНИЯ
*Помните |
Ex) A 5,0 кг Сталь блок лежит на *горизонтальный стол* . Коэффициент статического трения ( u s ) 0,75 и u k равно 0,57 а) Минимальная сила необходима для того, чтобы этот блок начал двигаться (f s )? |
Ex) A 5,0 кг
Стальной блок
отдыхает на *горизонтальный стол* .
Коэффициент статичности
трение ( u s ) 0,75 и u k равно 0,57 .
а) Что минимальная сила необходимо для запуска этого блока движущийся?
ж с = F n u s = Ф г и с = мгу с
ж с = мг с
= 5,0 кг(9,8 м/с 2 )(0,75)
= 37. Н
б) Что это сила трения на этот объект, как он движется?
ф к = мгу к
= 5,0 кг(9,8 м/с 2 )(0,57)
= 28 Н
в) Какая сила необходимо применить к объекту, чтобы он продолжал двигаться со скоростью постоянная скорость? (Подсказка: F нетто = 0)
При постоянной скорости
Приложенное
F = сила трения
= 28 Н
Вопросы о трениях
Коэффициенты трения и F = ma
Запомнить.
..
Статическое трение f с = U с F n
Кинетическое трение f k = U k F n
На горизонтальной поверхности ж с = и с Ф г (принудительно запустить объект переезд) ж к = и к Вт И Вт = мг |
Ex 1) A 1000. N Автомобиль заносит на мокрой дороге бетонная дорога. Чему равна сила трения, если дорога горизонтальная? на машине? |
Пример 1) А 1000. N автомобиль скользит по мокрая бетонная дорога. Если дорога горизонтально, какое трение усилие на машине?
ш = 1000.
Н
U k = 0,58
ф к =
ж к = U к F г = 0,58 х 1000. №
= 5,8 x 10 2 Н
Пример 2) Лыжника тянут по
горизонтальной поверхности с постоянной скоростью с силой 50 Н. Каков вес лыжника? |
Пример 2) Лыжника тянут за собой а горизонтальная поверхность в постоянная скорость усилием 50. Н.
Какой вес лыжник?
При постоянной скорости:
f k = приложенная сила
f k = 50. N
ш = ?
u k = 0,05
f k =u k F g
50. N = 0,05[F г ]
ш = 1000 Н
Ex 3) A Деревянный брусок весом 10 кг
скольжение по горизонтальному деревянному столу останавливается. |
Пример 3) А 10.
кг блок
дерево скользит по горизонтали
деревянный стол
приведен в покой.
Что
силу на деревянный брусок, который
вызвало остановку?
Сила кинетического трения
останавливает блок.
ж к = ?
U k = 0,30
ф к = F n u k = F г и к = мгу к
ф к = мгу к
ф к = (10, кг)(9,8 м/с 2 ).
30 = 29, N
Пример 4) Блок 53 кг, замедленный трения, имеет ускорение -0,10 м/с 2 . Что такое сила трения о брусок? |
Ex 4) A 53, кг блок, замедленный трением, имеет ускорение -0,1 м/с 2 . Что сила трения о брусок?
м = 53.
кга = -0,10 м/с 2
f k = F = ма
е к = е = 53. кг(-.10 м/с 2 )
= -5,3 Н
Пример 5) Сила 8,0 Н создает массу 3,0 кг и
ускорение 2,0 м/с 2 вправо.
Какое трение на блоке? |
Пример 5) Сила 8,0 Н дает
а
3,0 кг
масса с ускорением 2,0 м/с 2 к
верно.
Что такое
трение о блок?
F применяется = 8,0 Н Справа
м = 3,0 кг
a = 2,0 м/с 2 Справа
F нетто = ma = 3,0 кг(2,0 м/с 2 )
= 6,0 Н
Какая сила трения создаст результирующая сила 6,0 Н?
трение = 2 Н слева
Как изменяется величина силы трения
на ящике
при смене рампы при увеличении угла
рампы?
Бесплатная схема тела
[ HTML5 ]
Трение уменьшается, потому что
нормальная сила уменьшается
Review — Какой закон движения лучше всего объясняет это?
Школьные блоки YouTube? Загрузите файл ниже.
