Билет №10 | biletipofizike7klass

Если толкнуть книгу, лежащую на столе, она приобретет скорость. Однако через некоторое время книга останавливается. Следовательно, на нее действует какая-то сила, поскольку только сила может изменить скорость тела.

И эта сила — сила трения.

Сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел и препятствующая их перемещению относительно друг друга, называется силой трения. Обозначается сила трения буквой F с индексом Fтр.

Причина трения:
1.Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел 2.Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел (возникает в случае гладко отшлифованных поверхностей)
Как правило, в большинстве случаев трение обусловлено шероховатостью поверхностей.

Силу трения можно уменьшить во много раз, если

ввести между трущимися поверхностями смазку,

слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел.

В этом случае соприкасаются не поверхности этих тел, а слои смазки. Смазка в большинстве случаев

жидкая, а трение слоев жидкости меньше, чем твердых поверхностей.

 

При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением

скольжения. Если же одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения. Причем, трение качение всегда меньше, чем трение скольжения.

 

Трение зависит от силы, прижимающей тело к поверхности, а также от поверхностей соприкасающихся тел.

F= µN, где µ — коэффициент трения, который зависит от рода поверхности и ее обработки. Безразмерная величина.

N – сила реакции опоры.

Сила трения направлена против движения, вдоль поверхности.

 

Если тело покоится, то на него действует сила трения покоя, которая препятствует перемещению тела.

Например, попробуем сдвинуть с места стол, если нажать слабо, то он не тронется с места, потому что действующая сила уравновешивается силой трения между полом и ножками стола.

В природе и технике трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным.

 

Без трения невозможно было бы ходить по земле. Когда трение между подошвой обуви и землей мало, например, в гололедицу, то отталкиваться от земли очень трудно, ноги при этом скользят. Чтобы этого не происходило, тротуары посыпают песком, это увеличивает силу трения между подошвой обуви и льдом.

 

 Сила трения останавливает автомобиль при торможении, а без трения покоя он не мог бы начать движение, колеса, вращаясь, проскальзывали бы на месте. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания: усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных. Все они имеют шероховатые поверхности для увеличения трения.

 

Если бы не было трения, то предметы выскальзывали из рук, узлы развязывались, гвозди выпадали из стен. И еще очень многие вещи не могли бы происходить если бы не было трения.

Сила натяжения | Динамика | Физика

Вообразите себе большой ящик, наполненный новенькими айфонами. Кто-то (я, например) привязывает к такому ящику крепкую веревку и зовет двух своих друзей, чтобы начать тащить его в неизвестном направлении.

Неважно откуда этот ящик взялся и почему именно я его нашел. Главное тут другое. Ящик изначально покоился, а затем начал двигаться. Его скорость изменилась, и это означает, что на него подействовали с какой-то силой. Что же это за сила? Сила натяжения.

Сила натяжения – это сила, с которой действует на тело веревка, нить, кабель, трос или нечто подобное. Обозначается обычно так: \vec{T}. Измеряется в ньютонах, как и любая другая сила.

Теперь важный вопрос: куда направлена эта сила? Иногда ее направляют по веревке к телу. Это неверно. С помощью веревки тянут, а не толкают. Поэтому сила натяжения направлена по веревке от тела.

Так, а как можно вычислить величину этой силы? Для начала нужно сказать вот о чем: в задачах часто говорится о том, что веревка, которую используют для перемещения предмета, – невесомая, подразумевая под этим, что у нее нет массы. И тут можно удивленно поднять брови, задавая вопрос: «Как это нет массы?»

Хорошо, давайте представим, что у веревки есть масса, что она тяжелая, как канат, по которому заставляют лазить детей на физкультуре (ладно, не только детей). Веревки тем хороши, что позволяют передать силу на некоторое расстояние. Если сам трос будет тяжелым, его натяжение будет неодинаковым. В нашем случае правый конец веревки будет натянут гораздо сильнее, чем левый. Это связано с тем, что часть «исходной» силы, направленной на перемещение предмета, пойдет на то, чтобы растянуть в достаточной степени сам канат. В общем, чтобы упростить себе жизнь, мы предполагаем, что трос достаточно легкий и его массой можно пренебречь. В таком случае сила, с которой я и мои друзья тянут за правый конец веревки, будет равна силе, с которой левый конец веревки тянет ящик.

Итак, предположим, что наш ящик движется вправо с ускорением \vec{a}. Его масса равна m, а коэффициент трения скольжения равен \mu_с.

Как же мы можем найти величину силы натяжения? С помощью второго закона Ньютона. Причем использовать его следует для оси x:

\vec{a}_x=\dfrac{\varSigma\vec{F}_x}{m}

Вдоль этой оси на тело будут действовать две силы – сила натяжения и сила трения скольжения:

a=\dfrac{T-F_с}{m}

Силу трения скольжения мы можем выразить через силу реакции опоры:

a=\dfrac{T-\mu_сN}{m}

А силу реакции опоры мы можем выразить через силу тяжести:

a=\dfrac{T-\mu_сmg}{m}

Отсюда нетрудно найти модуль силы натяжения:

T=ma+\mu_сmg

Немного усложним задачу.

Очень вероятно, что в Тольятти просто так не получится протащить ящик с айфонами по улицам города. Скорее всего, кто-то обязательно накинет свою собственную веревку и начнет тащить в другом направлении.

Как изменится значение силы \vec{T_1}? Давайте посмотрим:

a=\dfrac{T_1-F_с-\textcolor{#E12020}{T_2}}{m}

a=\dfrac{T_1-\mu_сN-\textcolor{#E12020}{T_2}}{m}

a=\dfrac{T_1-\mu_сmg-\textcolor{#E12020}{T_2}}{m}

T_1=ma+\mu_сmg+\textcolor{#E12020}{T_2}

Все логично. Чтобы сохранить прежнее ускорение ящика, нужно компенсировать воздействие силы \vec{T_2}, поэтому мне и моим друзьям придется тянуть с большей силой.

Движение: сила и физика трения

Сила

Определение силы

Силу можно определить как силу, которая изменяет или стремится изменить состояние покоя или равномерного движения тела. Сила является векторной величиной, а единицей СИ является Ньютон.

Сила может заставить неподвижное тело двигаться, она заставляет движущийся объект ускоряться, изменять направление, двигаться по криволинейной траектории и т.д.

Типы сил

Существует два типа сил, а именно контактная сила и силовое поле . Контактная сила – это сила, которая существует между телами в силу их соприкосновения. Это толчок, натяжение, нормальная реакция, натяжение струн, проводов или сила трения.

Силовое поле/бесконтактная сила — это сила, которая существует в векторном поле, таком как гравитационное поле, магнитное поле, электрическое поле, ядерное поле. К силам относятся гравитационная сила, магнитная сила, электростатическая сила и ядерная сила.

Гравитационная сила

Это сила притяжения, с которой планета притягивает любой объект к своему центру, или сила притяжения между любыми двумя массами. Земля представляет собой гравитационное поле.

Электростатическая сила

Это сила, которая существует вокруг заряженного тела. Заряженное тело может быть заряжено положительно или отрицательно.

Магнитная сила

Это сила, которая существует вокруг магнита. Магнит всегда имеет северный полюс и южный полюс

Ядерная сила: 

Это сила притяжения, которая удерживает протоны и нейтроны в ядре атома.

Трение

Определение трения

Трение можно определить как силу, противодействующую относительному движению между любыми двумя контактирующими поверхностями. Может быть твердое трение или жидкостное трение. Жидкостное трение также называют вязкостью.

Он действует всякий раз, когда есть движение или тенденция к движению чего-либо. то есть трение (или сила трения) отсутствует, если нет движения или если нет силы, вызывающей движение. Она останавливает вашу машину при нажатии на тормоз. Это предотвращает скольжение стопы назад при ходьбе.

Типы трения

Существует два типа силы трения

1. Статическое трение: Это сила трения, которая существует между двумя относительно покоящимися поверхностями и препятствует движению одной поверхности по другой.
2. Динамическое / кинетическое трение : Это сила трения, которая существует между двумя объектами, которые движутся относительно друг друга.

ОЦЕНКА

1. Что такое сила?
2. Перечислите два типа сил и проведите различие между ними.
3. Что такое трение?
4. Различие между статическим трением и динамическим трением.

Законы трения твердых тел

1. Всегда противодействует движению
2. Зависит от природы контактирующих поверхностей. Сила трения между шероховатыми поверхностями больше силы трения между гладкими поверхностями.
3. Не зависит от относительной скорости между двумя поверхностями.
4. Не зависит от площади соприкасающейся поверхности.

Прямо пропорциональна перпендикулярной силе (нормальной реакции) между двумя поверхностями. ( R  – перпендикулярная сила между двумя соприкасающимися поверхностями) µR

F – сила трения, R – нормальная реакция, µ – коэффициент трения покоя

Обратите внимание, что R = W для тел на горизонтальных поверхностях

Коэффициент трения

Определяется как отношение силы трения к нормальной силе реакции между двумя поверхностями. Высокий коэффициент трения означает, что для движения требуется большая сила.

Вопрос:  Ящик, твердый вниз по наклонной плоскости так, что сила трения, противодействующая его движению, составляет 40 Н. Если нормальная реакция самолета на обрешетку равна 50 Н, рассчитайте коэффициент динамического трения.

Решение: Сила трения F = 40 Н

Нормальная реакция R = 50 Н

Коэффициент трения µ= ?

F = µR

40 = µ × 50   ( dividing both sides by 50 )

4050 = µ

µ = 0.8

µ = 0.8

Question B.  A block of mass 12kg rests on горизонтальный пол, коэффициент трения 0,35. Определить минимальную силу, необходимую для перемещения бруска в горизонтальном направлении. (g = 10 м/с ² )

Раствор

W = mg = 12 × 10 = 120 Н,   W = R = 120 Н

Где W – вес тела, m – масса тела, g – ускорение свободного падения, R – нормальная реакция

F = µR

F = P = µR = 120 × 0,35 = 42,0 Н

Вопрос C.   Металлический брусок массой 5 ​​кг лежит на шероховатой горизонтальной платформе. Если горизонтальная сила 8 Н, приложенная к блоку через его центр масс, просто скользит блок по платформе. Рассчитайте коэффициент предельного трения между блоком и платформой. ( г = 10 м/с ² ).

Вопрос D.  Деревянный брусок весом 50 Н лежит на шероховатой горизонтальной плоской поверхности. Если предельное трение равно 20 Н. Рассчитайте коэффициент статического трения.

ОЦЕНКА

1. Укажите не менее четырех характеристик/законов твердого трения.
2. Тело массой 40 кг получает ускорение 10 мс ^-2 на горизонтальной поверхности с коэффициентом трения 0,5. Вычислите силу, необходимую для ускорения тела. ( г = 10 м/с ² ).

Преимущества и недостатки трения

Преимущества трения (или желаемые эффекты трения)

1. Передвижение: когда мы идем, трение между обувью и землей предотвращает скольжение нашей обуви назад.
2. Усиливает крепление: трение между болтом и гайкой повышает их способность крепления. Трение между гвоздями и древесиной также помогает гвоздю удерживать древесину в прочном положении.
3. Смешивание: трение между шлифовальными камнями помогает при измельчении перца, помидоров, это также относится к трению между двумя шероховатыми дисками шлифовальной машины.
4. Останавливает движение: трение между шиной автомобиля и дорогой помогает остановить движение движущегося автомобиля при торможении.
5. Производство электрического заряда: когда определенные материалы трутся друг о друга, возникают статические электрические заряды. Этот принцип применяется в генераторе Ван де Граффа.
6. Лестница: когда лестница используется для подъема по стене, опирается на стену, трение между основанием лестницы и полом предотвращает скольжение основания лестницы.
7. Разведение огня: спички воспламеняются, если их ударить о край спичечного коробка. Огонь также можно разжечь, ударив два камня друг о друга.

Недостатки трения (или нежелательные эффекты трения)

1. Ношение: Рисунок нити под вашей обувью быстро изнашивается после длительного использования из-за трения. Это также относится к резьбе на шинах автомобилей и других автомобилей.
2. Разрыв/резка: вы можете легко разрезать кусок веревки или ткани, несколько раз ударив им о край стены.
3. Снижает КПД машин: все машины имеют КПД менее 100% из-за трения между их движущимися частями. Трение приводит к потере полезной энергии, поэтому снижает производительность машины.
4. Выделение нежелательного тепла и шума: движущиеся части машины/сама машина вскоре нагревается из-за трения, что может потребовать охлаждения деталей машины.

Методы снижения трения

Из-за недостатков трения, упомянутых выше, часто необходимо уменьшить трение в машинах. Это возможно с помощью любого из следующих методов:

1. Смазка: это использование определенных веществ (называемых смазками) для уменьшения эффекта трения. Примеры смазочных материалов включают смазку, масло и т. д., многие из которых являются нефтепродуктами.
2. Обтекаемость: Это включает в себя формирование объекта таким образом, что когда объект движется против направления ветра или жидкости, контактная поверхность минимальна. Вот почему корабли, самолеты и подводные лодки сделаны или спроектированы по образцу рыб.
3. Использование роликов/шарикоподшипников: Подразумевает использование роликов, шарикоподшипников, колес для уменьшения площади контакта между двумя поверхностями.
4. Использование ременной/цепной передачи: Это также можно использовать для предотвращения контакта двух поверхностей.
5. Сглаживание/полировка:  Это уменьшает выступы на поверхности, тем самым уменьшая трение.

ОБЩАЯ ОЦЕНКА

1. Укажите три: (i) законы трения твердых тел (ii) преимущества трения (iii) недостатки трения (iv) методы уменьшения трения
2. Объясните следующие термины (i) Сила ( ii) контактная сила (iii) силовое поле
3. Масса 5 кг на горизонтальной платформе, ускоренная со скоростью 0,1 м/с ² при приложении к нему горизонтальной силы 10 Н. Рассчитайте коэффициент трения между ним и платформой (g = 10 м/с ² ).
4. Металлический ящик массой 4 кг стоит на металлической поверхности. Какая сила, приложенная параллельно поверхности, требуется, чтобы (i) просто сдвинуть ящик? (ii) переместить ящик с ускорением 2 м/с
   2 ?

Примем коэффициент трения между коробкой и поверхностью равным 0,25 и g = 10 м/с ² .

5. Сила в 20 Н, приложенная параллельно поверхности горизонтального стола, достаточна, чтобы заставить блок массой 4 кг сдвинуться по столу, рассчитайте коэффициент трения между блоком и столом (g = 10 м/с ² ).

Присоединяйтесь к дискуссионному форуму и выполняйте задание : Найдите вопросы в конце каждого урока. Нажмите здесь, чтобы обсудить свои ответы на форуме

Вы хотите учиться в Великобритании или КАНАДЕ? : Воспользуйтесь нашим БЕСПЛАТНЫМ калькулятором, чтобы узнать, сколько вам нужно будет показать посольству! Это БЕСПЛАТНО Нажмите здесь, чтобы начать путешествие за границу.

Объявление: Получите БЕСПЛАТНУЮ Библию : Обрести истинный покой. Нажмите здесь, чтобы узнать, как получить БЕСПЛАТНУЮ Библию.

Для размещения рекламы/партнерства WhatsApp +2348157171707

Загрузите наше бесплатное мобильное приложение для Android : Сохраняйте свои данные при использовании нашего бесплатного приложения. Нажмите на картинку, чтобы скачать. Нет подписки.

Мы заинтересованы в продвижении БЕСПЛАТНОГО обучения. Расскажите своим друзьям о Stoplearn. com. Нажмите кнопку «Поделиться» ниже!

Сила трения: Зона физики

Сила трения: Зона физики

Имя пользователя:

Пароль:

Я забыл имя пользователя или пароль.

В поддержку всех учеников, которые вынуждены покинуть школу из-за коронавируса. вирус. Доступ к урокам зоны физики и зоны химии теперь доступен бесплатно плата . Это будет сохраняться как минимум до 1 августа 2020 года. Учитесь и будьте здоровы.

Домашний

Рабочие тетради по физике

Физическая зона

Химическая зона

О

Справка

Присоединиться к

Уроки физики

Обзор

Ссылки

Решения

Магазин физики

Сила трения возникает всякий раз, когда две поверхности движутся или пытаются двигаться. друг через друга.

• Трение всегда препятствует движению или попытке движения одной поверхности поперек другая поверхность.
• Трение зависит от текстуры обеих поверхностей.
• Трение также зависит от величины контактной силы, толкающей две поверхности. вместе (нормальная сила).

Существует два различных вида контактного трения

Статическое трение (f _s )

Сила трения при отсутствии относительного движения (без скольжения) между двумя соприкасающимися поверхностями. Как вы увидите в моделировании ниже, статическое трение имеет диапазон от нуля до некоторого максимального значения f _{с макс} .

Кинетическое трение (f _k )

Сила трения, присутствующая при относительном движении (скользящий) между двумя соприкасающимися поверхностями.

В этой симуляции вы видите блок, стоящий на горизонтальном столе. Ты может приложить силу к объекту, нажав кнопку «Больше силы». При каждом нажатии на кнопку прикладываемая сила будет увеличиваться. Как вы используете этой симуляции есть несколько вещей, которые вы должны заметить. [Быстрое время версия]

• На ровной поверхности нормальная сила (F _N ) равна всегда равны и противоположны весу (только на ровной поверхности).
• Сила трения покоя (f _s ) компенсирует приложенную силу вплоть до момента, когда статическое трение достигает своего предела. максимум (f _{s max} ).
• Для приложенных сил, превышающих максимальную силу трения покоя, блок начинает проскальзывать, и тогда значение трения становится кинетическим трением (f _k ), и тогда на коробку действует результирующая сила, поэтому он ускоряется вправо.

Сила трения зависит от обеих соприкасающихся поверхностей и нормальной силы. Можно построить математическую зависимость которая связывает силу трения для любых двух поверхностей с нормальной силой.

.

	В этом первом примере показано, как деревянный брусок скользит по через деревянный стол. (обратите внимание, что причина этого смещения не показана)  что сила кинетического трения (f k ) равна 40% нормальной силы (F N ). Другой способ записать эту связь:
	Если вес блока удвоить, нормальная сила удвоится, а сила трение удваивается. Снова находим, что сила кинетического трения (f k ) равна 40% нормальной силы (F N ). Другой способ написать это отношения были бы Поскольку это значение верно для любого веса дерева на дереве, мы говорим, что это значение представляет собой коэффициент кинетического трения дерева о дерево. коэффициент – это процент от нормы сила, которую можно передать в виде трения. Формула для коэффициента кинетического трения: Эти забавно выглядящие m или u на самом деле являются греческой буквой «мю».
[QuickTime версия всех 3]	При взгляде на дерево на асфальта, мы находим, что количество трения на блоке увеличилось для того же количество веса. Заметим, что сила кинетического трения (f k ) равно до 60% от нормальной силы (F N ) или, можно сказать,

Для описания отношения можно использовать другой коэффициент между максимальной силой трения покоя и нормальной силой. Это называется коэффициент трения покоя и его формула имеет вид    

Максимальная сила трения покоя равна используется потому, что статическое трение имеет целый диапазон от нуля ньютонов до максимальной силы статического трения.

Перечислены коэффициенты статического и кинетического трения в некоторых справочных таблицах. Коэффициент статического трения обычно немного выше, чем коэффициент кинетического трения для тех же двух поверхностей. Когда перечислены коэффициенты, они должны быть приведены для одной поверхности на другой поверхности (т.е. дерево-асфальт). Чем выше коэффициент, тем больше сила трения. В таблице ниже перечислены коэффициенты для нескольких распространенных поверхностей, используемых в физике.