Плюсы и минусы силы трения

Плюсы и минусы > Наука > Плюсы и минусы силы трения

В нашем мире все подчинено определенным законам. Любое действие, совершаемое на Земле, легко объясняется законами мироздания и природы. Что бы ни произошло, это легко объяснить, достаточно лишь немного освежить свои знания в области естествознания. Все законы физики, так или иначе, имеют свое влияние на происходящее в мире. Ну а если говорить о более насущных вещах, то даже на наш повседневный быт влияют законы физики. В особенности это касается силы трения. Что это за сила, и, чем она так знаменита? А главное, какую роль она оказывает на нашу повседневную жизнь?

Сила трения

Что такое сила терния? Сила трения – сила, возникающая при соприкосновении двух тел. Если объяснять это языком, далеким от науки, то, когда два предмета соприкасаются, то их поверхности редко бывают гладкими, поэтому на микроскопическом уровне их поверхности как бы цепляются друг за друга.

Плюсы

У этого природного явления есть много плюсов, которые делают нашу жизнь такой, какая она есть. Причем список этих плюсов достаточно внушительный:

• Мы можем ходить. Если бы силы трения не существовало, то сложно представить, как бы мы перемещались. Наша стопа бы просто не могла бы сцепиться с землей, чтобы оттолкнуть тело в нужном направлении.
• Мы можем стоять. Да-да, без силы трения мы не смогли бы ходить, но и стоять на месте тоже, любое дуновение ветерка могло бы «сдуть» нас куда угодно.
• Мы можем носить в руках предметы. Все, что мы берем в руки не выскальзывает не только потому, что мы крепко держим предмет, а в основном благодаря силе трения.
• Движение с помощью транспорта. Шины автомобилей могут отталкиваться от асфальта и двигать машину только благодаря силе трения. Поезд едет за счет сцепления с рельсами. Самокат, велосипед, ролики и другой транспорт с колесами был бы немыслим без силы трения.
• Борьба с гололедом. По льду ходить затруднительно, а вот по льду, присыпанному песком – другое дело. Благодаря увеличению силы трения, мы можем перемещаться в пространстве даже зимой, когда дороги покрыты льдом.
• Существование предметов. Все предметы соединены не только благодаря силе трения, но она играет очень важную роль. Даже нитки держат нашу одежду благодаря тому, что в физике есть такое явление.
• Предметы могут тормозить. Яркий пример пользы этого явления — аварийные съезды. Во многих горных местностях есть специальные съезды на дорогах на случай, если у машины откажут тормоза. Достаточно поехать в гору некоторое время, тогда в дело вступит сила трения, и машина затормозит самостоятельно.
• Предметы могут стоять. Представьте себе мир, где предметы могут только скользить и кататься. Наверно, это было бы чем-то похоже на космос и состояние невесомости. И попытка просто поставить на стол предмет оканчивалась бы провалом, мало того, что он выскальзывает из рук, так даже если бы это и удалось победить, то все равно, при попытке поставить стакан на стол, он бы просто скользил и падал.
• Фрикционные механизмы. Их действие основывается как раз таки на силе трения. В отличие от зубчатых механизмов, фрикционные сцепляются за счет силы трения. И хотя они не так надежны, их применяют в областях, где важна бесшумность работы, например при изготовлении магнитофонов, проигрыва­телей, спидометров. Хотя нередко их можно встретить в различных станках, где важность имеют, прежде всего, точность регулирования.
• Защита Земли от комет и метеоритов. За счет силы трения они сгорают еще до того, как успевают приблизиться к земле.

Минусы

Но даже у такой масштабной и важной природной силы есть свои минусы, которые немножко осложняют нам жизнь. Но их не так уж и много:

• Движение тяжелых предметов. Чем меньше сила трения, тем легче сдвинуть предмет. Только вот в обычной жизни сила трения стандартная, что усложняет нам жизнь, когда нужно передвинуть какой-нибудь тяжелый предмет.
• Предметы электризуются из-за силы трения. Конечно, в электризации предметов есть плюсы, но согласитесь, когда одежда бьется током и прилипает к телу, приятного в этом мало. Да и волосы, прилипающие к лицу и трещащие, когда пытаешься их пригладить.
• Затрудняет работу различных механизмов за счет снижения коэффициента полезности действия. Для того чтобы увеличить КПД, приходится использовать различные вещества, которые помогают снизить силу трения.
• Механизмы изнашиваются. Да и не только механизмы: подошва ваших любимых кед стирается, каменные ступеньки становятся скользкими, веревки перетираются, на носках появляются дырки – все это результат работы силы трения.
• Невозможность создания вечного двигателя. Вечный двигатель – безумная мечта миллионов ученых за все время существования науки. Но недостижимая, потому что сила трения рано или поздно заставляет механизм остановиться.
• Механизмы перегреваются. За счет силы трения возникает лишняя энергия, которая становится теплом, а затем нагревает элементы механизма.
  В некоторых случаях это может даже привести к возгоранию.
• Спортивная скорость. Чтобы достигать высоких результатов, спортсмену необходимо напрячься, чтобы преодолеть силу трения. Многим спортсменам даже приходится брить свое тело, чтобы сделать кожу максимально гладкой. Как они утверждают, это помогает им снизить сопротивление воздуху, уменьшить силу трения и двигаться максимально быстро.

Вывод

Как можно увидеть, эта физическая сила – одна из важнейших вещей, которые существуют на нашей планете. Без этой физической величины наш мир был бы совершенно непохожим на тот, который мы знаем. Да, несомненно, были бы какие-то мелкие плюсы, но минусов было бы намного больше, ведь в природе ничего не бывает просто так. Все продуманно и подчиняется определенным законам, которые создают для нас тот мир, который мы привыкли видеть.

Влияние силы трения на безопасность движения в школе и за ее пределами.

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя

общеобразовательная школа № 6 г.Бикина

Бикинского муниципального района

Хабаровского края

Влияние силы трения

на безопасность движения

в школе и за её пределами

Выполнили:

Панжина Марина

Присмотрова Надежда,

учащиеся 10 с/э класса

Руководитель:

Молчанова А.Ю.,

учитель физики                                                учитель физики

        

         

                                                     

                                                     г.Бикин

2011 г

---

Содержание:

Введение                                                                                                3

Теоретическая часть                                                                                5

Практическая часть                                                                                15

Заключение                                                                                        21

Литература                                                                                                22

                                                

---

1. Введение

Актуальность

         Наше государство заботиться о сохранение здоровья нации, но невозможно сохранить здоровье нации без просветительской работы среди подростков, так как каждый должен знать опасные участки, где они могут поскользнуться и получить травму.

В нашей школе обучаются учащиеся со всего города, и маршрут их движения до школы самый разнообразный: от неасфальтированной дороги до брусчатки. Чтобы проверить безопасность движения учеников в школе и за ее пределами и для предотвращения травматизма, мы решили провести исследовательскую работу в этой области. В этом и заключается актуальность нашей работы.

Наглядный урок, убеждающий нас в огромной важности трения, даёт нам гололедица. Застигнутые  на улице, мы оказываемся беспомощными, и все время рискуем упасть. Однако ничтожное трение на льду может быть успешно использовано технически. Уже обыкновенные сани служат тому примером.  Еще лучше свидетельствует об этом так называемые ледяные дороги, которые устраивали для вывозки леса с места рубки к железной дороге.

Цель:

Изучить влияние силы трения на безопасность движения в школе и за ёё пределами.

Задачи:

1.Выявить наиболее опасные участки в школе, а также за ее пределами, на которых учащиеся могут поскользнуться, получить травму.

Например, в коридорах школы – линолеум, в столовой и на первом этаже – бетон, в спортивном зале – деревянный пол. За пределами школы – это лёд, асфальт, земля.

2.Рассчитать коэффициент трения в разных участках школы.

3.Дать практические рекомендации о том, какие типы покрытий можно использовать в школах, так как изучив такие документы, как «Санитарные правила и нормы в организации деятельности образовательных учреждений» этой информации нет.

План работы:

1. Сбор теоретического материала по выбранной теме

2. Вывод расчетных формул

3. Проведение экспериментов

4. Получение и обработка экспериментальных данных

5. Сравнительный анализ различных типов покрытий

6. Рекомендации по типам покрытий в школьных помещениях

Методы исследования:

1. Изучение научной литературы

2. Проведение экспериментов

3. Сравнительный анализ полученных результатов

---

2.  Теоретическая часть

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРЕНИЯ

Первое исследование  законов трения принадлежит знаменитому   итальянскому ученому и художнику  Леонардо да Винчи (15 век):сила трения, возникающая при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна   силе прижатия, направлена против направления движения и не зависит от площади контакта соприкасающихся поверхностей.

Он измерял силу трения, действующую на деревянные  бруски, скользящие по доске, причем, ставя бруски на разные грани, определял зависимость силы трения от площади опоры. Но, к сожалению, работы Леонардо да Винчи не были опубликованы.

Однако только в конце 18 века законы трения скольжения были сформулированы французскими физиками Гильомом Амонтоном (1663–1705) и независимо от него Шарлем Кулоном (1736– 1806). Кулон экспериментально установил, что сила трения  Fтр не зависит от площади поверхности, вдоль которой тела соприкасаются, и пропорциональна силе  нормального давления  N  , с которой одно тело действует на другое. Аналитический вид этого закона

                                        Fтр =µN .

Ученые  Г. Амонтон и  Ш.О. Кулон открыли классические законы трения.  Вот эти законы:

1. Величина силы трения F прямо пропорциональна величине силы нормального давления N тела на поверхность, по которой движется тело, т.е. F = m N;
2. Сила трения не зависит от площади контакта между поверхностями;
3. Коэффициент трения зависит от свойств трущихся поверхностей;
4. Сила трения не зависит от скорости движения тела.

С  давних  времен  было известно, что смазанные жиром или даже просто смоченные водой поверхности скользят значительно легче.  В 1886 году О. Рейнольдс  создал первую теорию смазки. А в   начале 20 века  появилась  трибология – наука изучающая трение.

---

ПОНЯТИЕ « СИЛА ТРЕНИЯ»

В  земных условиях трение  всегда сопутствуют любому движению тел. При всех видах механического движения одни тела соприкасаются либо с другими телами, либо с окружающей их сплошной жидкой или газообразной средой. Такое соприкосновение всегда оказывает большое влияние на движение. Возникает сила трения, направленная противоположно движению.

Природа силы трения — электромагнитная. Это означает, что причиной её возникновения являются силы взаимодействия между частицами, из которых состоит вещество. Второй причиной возникновения силы трения является шероховатость поверхности. Выступающие части поверхностей задевают друг за друга и препятствуют движению тела. Но если бы этих бугорков не было, то это не значило бы, что сдвинуть предмет или тащить его стало бы легче. Возник бы так называемый эффект прилипания, который вы легко обнаружите, пытаясь, скажем, сдвинуть стопку книг в глянцевой обложке вдоль поверхности полированного стола. Именно поэтому для движения по гладким (полированным) поверхностям требуется прикладывать меньшую силу, чем для движения по шероховатым. Трение принимает участие (и притом весьма существенное) там, где мы о нём даже не подозреваем.

Межмолекулярное  притяжение, действующее  в  местах  контактах  трущихся  тел

Таким образом, Сила трения – это сила, возникающая при движении или попытки движения одного тела по поверхности другого и направленная вдоль соприкасающихся поверхностей против движения. Причины возникновения сил трения служат шероховатости соприкасающихся поверхностей и взаимные притяжения молекул этих поверхностей. Вот еще одно определение: трение — процесс взаимодействия твёрдых тел при их относительном движении (смещении) либо при движении твёрдого тела в газообразной или жидкой среде. По-другому называется фрикционным взаимодействием (англ. friction). Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией.

Закон Амонтона – Кулона выглядит следующим образом:

Fтр = µN,

где N – реакция опоры, а Fтр — сила трения, является единственной формулой, фигурирующей в учебниках по физике, а значения коэффициента трения µ для различных материалов (сталь по стали, сталь по бронзе, чугун по коже и т.д.) входят в стандартные инженерные справочники и служат базой для традиционных технических расчетов.

Однако уже в XIX веке стало ясно, что закон Амонтона-Кулона не дает правильного описания силы трения, а коэффициенты трения отнюдь не являются универсальными характеристиками. Прежде всего было отмечено, что коэффициенты трения зависят не только от того, какие материалы контактируют, но и от того, насколько гладко обработаны контактирующие поверхности.

Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело.

Приборы, с помощью которых производят измерение сил трения скольжения, называются трибометрами.  Рассмотрим  суть  метода  измерения  сил  трения  с помощью этого прибора.

ТРЕНИЕ

Внешнее

Внутреннее

Трение покоя (статическое трение)

Кинематическое трение

Трение скольжения

Трение качения

ВИДЫ ТРЕНИЯ

Трение бывает двух видов: внешнее и внутреннее. Внешним называют такой вид трения, при котором в местах соприкосновения твердых тел возникают силы, затрудняющие взаимное перемещение тел и направленные по касательной к их поверхностям.

Внешнее трение подразделяют на трение покоя (статическое трение) и кинематическое трение. Трение покоя возникает между неподвижными твердыми телами, когда какое-либо из них пытаются сдвинуть с места. Кинематическое трение существует между взаимно соприкасающимися движущимися твердыми телами. Кинематическое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения.

Трение покоя, скольжения

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя.

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям. Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения (Fтр)max.

 Наблюдения показывают, что сила трения покоя всегда направлена противоположно действующей на тело внешней силе, стремящейся привести это тело в движение. До определенного момента сила трения покоя увеличивается с возрастанием внешней силы, уравновешивая последнюю. Максимальное значение силы трения покоя пропорционально модулю силы Fд давления, производимого телом на опору.

По третьему закону Ньютона сила Fд давления тела на опору равна по модулю силе N реакции опоры. Поэтому максимальная сила трения покоя пропорциональна силе реакции опоры. Для модулей этих сил справедливо следующее соотношение:

Fп=µN

Трение  покоя  перемещает  грузы, находящиеся  на  движущейся  ленте  транспорта

где µ — коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом трения покоя. Значение этого коэффициента зависит от материала и состояния трущихся поверхностей. Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и, вообще говоря, зависит от относительной скорости тел.  Опытным путём установлено, что сила трения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры), от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения и не зависит от площади соприкосновения.

По физике взаимодействия трение принято разделять на:

1. Сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками — очень редко встречающийся на практике случай. Характерная отличительная черта сухого трения — наличие значительной силы трения покоя.
2. Сухое с сухой смазкой (графитовым порошком)
3. Жидкостное, при взаимодействии тел, разделённых слоем жидкости или газа (смазки) различной толщины — как правило, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость;
4. Смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения;
5. Граничное, когда в области контакта могут содержатся слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и т. д.) — наиболее распространённый случай при трении скольжения.

Во многих случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независящей от величины относительной скорости тел и равной максимальной силе трения покоя. Эта модель силы сухого трения применяется при решении многих простых физических задач.

Опыт показывает, что сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору

Fтр = (Fтр)max = μN,

 а следовательно, и силе реакции опоры

 поверхности и от качества их обработки.

Если сделать поверхности более гладкими, значение µ уменьшится. Однако уменьшать шероховатость поверхностей можно лишь до определенного предела, так как при очень гладких (например, полированных) поверхностях значение µс вновь увеличивается. Происходит это потому, что молекулы тел с гладкими поверхностями близко подходят друг к другу и силы молекулярного притяжения между ними вызывают «прилипание» тел, препятствующее их скольжению.

Коэффициент пропорциональности µ называют коэффициентом трения скольжения.  

Коэффициент трения µ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости.

Трение качения

Трение качения возникает при качении (без скольжения) твердых тел круглой формы по поверхности других твердых тел.

Причина появления трения качения заключается в следующем. Под действием силы тяжести круглое твердое тело (например, шар или колесо), находящееся на плоской поверхности, деформируется, вследствие чего оно опирается не на одну точку, а на площадку больших или меньших размеров. Это приводит к тому, что, когда тело начинает катиться, точка А приложения реакции опоры смещается немного вперед от вертикали, проходящей через центр тяжести тела, а линия действия силы реакции опоры R отклоняется немного назад от этой вертикали. При этом нормальная составляющая Rн = N реакции опоры компенсирует силу тяжести F (т. е. Rн =-F), а не скомпенсированная тангенциальная составляющая Rт реакции опоры направлена против движения тела и играет роль силы трения качения Fк. Модуль силы трения качения Fк определяют по закону

Fк = Kк·N/r    

где Kк — безразмерный коэффициент трения качения; N=Rн — модуль нормальной составляющей силы реакции опоры; r — радиус катящегося тела.

Если мы сравним между собой коэффициенты всех видов внешнего трения для каких-либо двух материалов, из которых изготовлены соприкасающиеся тела, то увидим, что Fп>Fc>Fk, т. е. при прочих равных условиях наибольшим является трение покоя, а наименьшим — трение качения. Силы трения качения обычно достаточно малы. При решении простых задач этими силами пренебрегают.

Внутреннее

Внутренним трением (вязкостью) называется вид трения, состоящий в том, что при взаимном перемещении слоев жидкости или газа между ними возникают касательные силы, препятствующие такому перемещению.

Сила вязкого трения значительно меньше силы сухого трения. Она также направлена в сторону, противоположную относительной скорости тела. При вязком трении нет трения покоя.

Сила вязкого трения сильно зависит от скорости тела. При достаточно малых скоростях Fтр ~ υ, при больших скоростях Fтр ~ υ2. При этом коэффициенты пропорциональности в этих соотношениях зависят от формы тела.

Отрицательные и положительные признаки силы трения

Трение в жизни человека, в природе, быту и технике выполняет двойственную роль: в одних случаях — положительную, в других — отрицательную. Очень часто трение является полезным, вследствие чего оно широко используется в быту и в технике. Так, именно трение подошв обуви о пол зданий, о дороги и землю обеспечивают возможность передвижения, хождения человека. Трение об опору — землю, дороги, рельсы, движущих колес различных видов транспорта создает возможность движения автомобилей, трамваев, троллейбусов, поездов, самоходных сельскохозяйственных машин и т. д. С помощью трения обеспечивается передача движения в самых различных, так называемых фрикционных устройствах, например в муфтах сцепления автомобилей, тракторов и тепловозов, имеющих механическую силовую передачу от двигателей к движущим осям и колесам.

Трение настолько необходимо и мы настолько сжились с ним, что мир без трения показался бы нам просто фантастическим. Трение может быть полезным и вредным — эту аксиому человек освоил еще на заре цивилизации. Ведь два самых главных изобретения — колесо и добывание огня — связаны именно со стремлением уменьшить и увеличить эффекты трения. Однако понимание природы трения и законов, которым подчиняется это явление, возникло не так уж давно и, к сожалению или к счастью, еще далеко от совершенства.

На использовании статического трения основаны скрепление деталей при помощи гвоздей, движение человека и автомобиля по земной поверхности. Можно представить, какие возникли бы трудности при ходьбе, если бы не существовало сил статического трения  (например, при гололеде). Вообще говоря, если бы не было сил трения, невозможно  было  бы  удержать  любой  предмет  в  руке.  Во  многих  случаях  роль  сил  трения наоборот отрицательна. В первую очередь это касается деталей разных  машин  и  механизмов,  которые  находятся  в  соприкосновении.

 В  технике  для  уменьшения  влияния  сил  сухого  трения  между  поверхностями  вводят  смазку  (вязкую  жидкость, создающую тонкий слой  между твердыми  поверхностями). В  наше время создаются вездеходы на «воздушной подушке», которая удерживает вездеход на некотором расстоянии от земли и резко уменьшает силу трения  при  его  движении.  

3. Практическая часть

Описание опыта: ученики 2-х возрастных групп разбегались и около определенной черты начинали торможение. С помощью рулетки и секундомера измерялись тормозной путь до полной остановки и время торможения. Эксперимент проводился на различных видах покрытия. Результаты измерений и расчетов представлены в таблицах.

Выведем формулу для расчета коэффициента трения (µ) и силы трения (Fтр)

       у

                                            Fтр                    N                                 а        Ự0             

                                                0                                                   х

mg

а – ускорение, м/с2;

Ự0 — скорость тела в момент торможения, м/с;

mg – сила тяжести, Н;

Fтр- сила трения, Н;

N- сила реакции опоры;

Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:

Fтр + mg + N = ma

Запишем это уравнение в проекциях на оси:

оx: -Fтр = -ma

  оу:  N – mg = 0             

Fтр = ma;   N = mg;  Fтр = µN

Fтр = µN = µ mg                 (1)

µ mg = ma    =>    µ = a/g   (2)

Выведем формулу ускорения (а)

S = V0 – at2/2      (3)  

0 = V0 – at    =>   Ự0 = at      (4)

Подставим (4) в (3)      

S = at2 — at2/2 = at2/2  =>

      a = 2S/t2                      (5)  

Подставим (5) в (1) и (2)  

Получаем: 

Fтр = 2S m /t2;    µск =  2S/t2 g

Таблица №1

Ученики	Масса (кг)	Вес (Н)	Время (с)	Тормозной путь (м)	Ускорение (м/с2)	Коэффициент трения	Сила трения (Н)
10 класс	65,0	637,0	5,70	6,84	0,42	0,043	27,30
11 класс	68,0	666,4	6,04	7,40	0,41	0,042	27,88

Вычисление коэффициента и силы трения при скольжении на льду 

Таблица №2

Вычисление коэффициента и силы трения при скольжении на школьном линолеуме

Ученики	Масса (кг)	Вес (Н)	Время (с)	Тормозной путь (м)	Ускорение (м/с2)	Коэффициент трения	Сила трения (Н)
10 класс	65,0	637,0	4,54	4,82	0,46	0,047	30,40
11 класс	68,0	666,4	4,70	5,02	0,45	0,046	30,90

Таблица №3

Вычисление коэффициента и силы трения при скольжении на бетоне

Ученики	Масса (кг)	Вес (Н)	Время (с)	Тормозной путь (м)	Ускорение (м/с2)	Коэффициент трения	Сила трения (Н)
10 класс	65,0	637,0	2,10	1,52	0,68	0,070	44,80
11 класс	68,0	666,4	2,21	1,64	0,67	0,068	45,56

Таблица №4  Вычисление коэффициента и силы трения при скольжении на деревянном покрытии

Ученики	Масса (кг)	Вес (Н)	Время (с)	Тормозной путь (м)	Ускорение (м/с2)	Коэффициент трения	Сила трения (Н)
10 класс	65,0	637,0	4,34	5,02	0,53	0,054	34,45
11 класс	68,0	666,4	4,45	5,14	0,52	0,053	35,36

Таблица №5

Ученики	Масса (кг)	Вес (Н)	Время (с)	Тормозной путь (м)	Ускорение (м/с2)	Коэффициент трения	Сила трения (Н)
10 класс	65,0	637,0	6,50	7,52	0,35	0,035	23,13
11 класс	68,0	666,4	6,60	7,64	0,35	0,036	23,8

Вычисление коэффициента и силы трения при скольжении по брусчатке

Таблица №6

Сводная

Вид покрытия	Лед	Линолеум	Дерево	Бетон	Брусчатка
Коэффициент трения	0,043	0,047	0,054	0,070	0,035

4. Заключение:

1. В результате полученных данных, можно сделать вывод, что коэффициент трения у учеников 10-ых классов наименьший на всех видах покрытий. Из этого следует, что у них наибольший шанс получить травму. Это объясняется тем, что тормозной путь и время торможения у них больше, а ускорение меньше.

2. Проведя исследования, мы пришли к выводу, что наиболее безопасным покрытием для школы является бетон, так как его коэффициент трения µ =0,070 . Наименее безопасным является лед, коэффициент трения  µ =0,043.

3. Если рассматривать безопасность покрытий в школе, то менее безопасен линолеум, который находиться на втором и третьем  этажах школы. Наиболее безопасным является бетон, который находиться на первом этаже и в буфете.

4. За пределами школы наиболее опасна брусчатка,  так как коэффициент трения брусчатки µ =0,035.

---

5. Литература

1. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ УЧЕБНИК ФИЗИКИ» — Наука под ред. Академика Г.С. Ландсберга 1971г.

2. Перельман Я.И. «ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА» 1999г.

3. Энциклопедии «Кирилл и Мифодий »

4. Интернет — ресурсы

Какое влияние оказывает сила трения на движение? а. Он противостоит движению всех объектов. б. Он противодействует ускорению объекта c. Предотвращает…

Цитата страницы Начать эссе значок-вопрос Задайте вопрос

Начать бесплатную пробную версию

Скачать PDF PDF Цитата страницы Цитировать Поделиться ссылкой Делиться

Ссылайтесь на эту страницу следующим образом:

«Какое влияние оказывает сила трения на движение? а. Она противодействует движению всех объектов. б. Она противодействует ускорению объекта. в. Она предотвращает скольжение поверхностей друг относительно друга. eNotes Editorial , 18 октября 2012 г., https://www.enotes. com/homework-help/what-effect-does-friction-force-have-motion-367657. По состоянию на 1 апреля 2023 г.

Ответы экспертов

Трение можно определить как силу, противодействующую относительному движению твердых поверхностей, жидкостей или элементов, которые сталкиваются или скользят друг относительно друга.

Его эффект заставит движущийся объект замедлиться. Если трение увеличивается, объекту требуется больше энергии, чтобы сохранить свой импульс, поэтому он будет замедляться.

Он не препятствует движению объекта и не препятствует его ускорению. Это не предотвращает скольжение объектов друг с другом, потому что трение будет существовать только в том случае, если два материала скользят друг по другу. Лучшим описанием было бы то, что по мере того, как происходит столкновение, энергия (кинетическая) будет увеличиваться, что ускоряет объект. Итак, трение в сумме может заставить объект ускоряться.

См. eNotes без рекламы

Начните с 48-часовой бесплатной пробной версией

, чтобы получить доступ к более чем 30 000 дополнительных руководств и более чем 350 000 вопросов помощи при выполнении домашних заданий, на которые наши эксперты ответили.

Получите 48 часов бесплатного доступа

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Утверждено редакцией eNotes

Задайте вопрос

Похожие вопросы

Просмотреть все

Наука

Последний ответ опубликован 17 июля 2012 г. в 14:55:17.

Каковы три части клеточной теории?

16 Ответы педагога

Наука

Последний ответ опубликован 19 сентября 2015 г. в 21:37:47.

Каковы четыре основные функции компьютерной системы?

2 Ответы воспитателя

Наука

Последний ответ опубликован 07 декабря 2018 г. в 12:04:01.

Расположите следующие элементы в порядке от большего к меньшему: клетка, хромосома, ген, ДНК, организм, ядро.

3 Ответы воспитателя

Наука

Последний ответ опубликован 06 июля 2009 г.в 21:23:22

Каковы функции компьютера?

7 Ответы педагога

Наука

Последний ответ опубликован 21 июня 2018 г. в 17:01:30.

Какие десять примеров решений вы можете найти у себя дома?

2 Ответа воспитателя

Влияние трения на движущиеся объекты

Научные проекты

530 отзывов

Реферат

Самое забавное в трении то, что без него вы никуда не денетесь, но оно все равно замедляет вас по мере того, как вы туда добираетесь. Вот простой проект для измерения эффектов трения.

Резюме

Машиностроение

Шорт (2-5 дней)

Нет

БЕЛОТНО ДОСТУПНО

Очень низкий (до 20 долларов США)

Нет проблем

Эндрю Олсон, Ph.D., Science Buddies Buddies.

Источники

Этот проект основан на:

• Окита, Н.А., 2003. Влияние трения на движущиеся объекты, Научная ярмарка штата Калифорния. Проверено 8 ноября 2006 г.
.

Цель

Целью этого проекта является исследование того, как далеко будут скользить объекты одинакового веса с разной текстурой поверхности, когда они перемещаются по поверхностям с разной текстурой.

Введение

Трение — это сила между объектами, противодействующая относительному движению объектов. В этом проекте вы будете изучать кинетическое трение (также называемое трением скольжения ). Когда два объекта движутся относительно друг друга, кинетическое трение преобразует часть кинетической энергии этого движения в тепло. Вы можете почувствовать тепло кинетического трения, если потрите руки друг о друга.

То же самое происходит, когда два объекта скользят друг мимо друга, например, когда вы толкаете коробку по полу. Часть энергии вашего толчка перемещает коробку, а часть энергии теряется на кинетическое трение. Сколько энергии теряется? Какие факторы влияют на вы думаете, будет действовать на увеличение или уменьшение кинетического трения?

Подумайте о том, что произойдет, если вы толкнете коробку по гладкой полированной поверхности, например, по деревянному полу. Теперь подумайте о том, что произойдет, если вы толкнете ту же коробку по шероховатой поверхности, покрытой ковром. Какая поверхность потребует от вас большего усилия? Как показано на Рисунке 1 ниже, вам придется сильнее давить на шероховатую поверхность из-за более высокого трения.

Теперь подумайте о том, что произойдет, если вместо того, чтобы постоянно толкать объект, вы будете скользить по поверхности, прикладывая к нему большой начальный толчок. Влияет ли величина кинетического трения на то, как далеко перемещается объект? Какие типы материалов будут иметь наибольшее трение? В этом проекте вы узнаете, как с помощью резинки запускать предметы по разным поверхностям.

Термины и понятия

Для выполнения этого проекта вам необходимо провести исследование, которое позволит вам понимать следующие термины и понятия:

• Кинетическое (скольжение) трение
• Силы

Более продвинутые студенты должны также изучить:

• Законы движения Ньютона
• Нормальная сила
• Коэффициент трения

Вопросы

• Как возникает трение?
• Какое влияние оказывает трение на скорость катящегося объекта?
• Какие типы поверхностей вызывают наибольшее трение, когда они трутся друг о друга? Какие типы поверхностей вызывают наименьшее трение?
• Если вы хотите спуститься с горки на игровой площадке, вам сначала нужно подняться по лестнице, преодолевая гравитацию, чтобы добраться до вершины. Когда вы скользите вниз, только часть энергии вашего подъема идет на скорость вашего скольжения. Что происходит с остальной энергией вашего восхождения?

Библиография

• Эта веб-страница содержит хорошее введение в трение:
  Дарвилл, А., дата неизвестна. GCSE Physics: Energy, Forces & Motion: Friction, Broadoak Community School, Уэстон-сьюпер-Мэр, Англия. Проверено 8 ноября 2006 г.
.
• В Википедии также есть статья о трении:
  участников Википедии, 2006 г. Трение, Википедия, Бесплатная энциклопедия. Проверено 8 ноября 2006 г.
.
• Более продвинутые учащиеся должны также изучить три закона движения Ньютона, которые представлены на этих четырех уроках из Учебного класса физики:
  Хендерсон, Т., (н.д.). Законы Ньютона, кабинет физики. Проверено 9 мая 2014 г.

Материалы и оборудование

Для проведения этого эксперимента вам потребуются следующие материалы и оборудование:

• Различные поверхности (с разной текстурой) для тестирования, например:
  • Дерево
  • Войлок
  • Алюминиевая фольга
  • Наждачная бумага
  • Какая-нибудь другая поверхность — используйте свое воображение!
  • Примечание. Вам понадобится достаточно материала, чтобы покрыть тестовую зону. Объекты будут перемещаться по испытательной поверхности силой резиновой ленты. Вам также понадобится скотч, чтобы прикрепить тестовые материалы к рабочему месту.
  • В качестве альтернативы, вместо использования небольших кусочков материала, вы можете протестировать различные поверхности, такие как различные полы, ковры, прилавки и столешницы. В этом случае вам придется передвигаться, чтобы провести эксперимент.
• объектов (с разными текстурами) для тестирования, например:
  • Деревянный блок
  • Пластиковый блок
  • Губка
  • Резиновый ластик
  • Какой-нибудь другой предмет — включите воображение!
• Гири (например, монеты, шайбы и т. д.) для выравнивания массы предметов
• Граммовые весы или самодельные весы (чтобы убедиться, что предметы имеют одинаковую массу)
• Резинка
• Устройство для запуска резинок:
  • Для мелких предметов это может быть ваша рука, перевернутая, с резинкой, натянутой между большим и указательным пальцами. Используйте линейку, чтобы убедиться, что расстояние между большим и указательным пальцами всегда одинаково.
  • Для более крупных объектов вам необходимо натянуть резиновую ленту между двумя жесткими опорами на уровне вашей тестовой поверхности.
  • В обоих случаях используйте линейку, чтобы измерить, насколько далеко назад вы растягиваете резиновую ленту при запуске объектов, чтобы вы были последовательны для каждого теста.
• Линейка
• Рулетка

Методика эксперимента

1. Покройте испытательный участок испытуемым материалом. Используйте ленту, чтобы прижать края материала, чтобы он не скользил.
2. Установите стартовую станцию ​​с резиновой лентой на одном конце испытательной площадки.
3. Когда объект находится в контакте с тестовой поверхностью, оттяните резиновую ленту на определенное расстояние. Используйте одинаковую степень растяжения для каждого объекта. Это гарантирует, что сила пуска будет одинаковой для каждого испытуемого объекта. На рис. 2 ниже показан пример тестовой установки с использованием линейки.

4. Запустите объект горизонтально, чтобы он скользил по тестовой поверхности. Если объект не остается в контакте с тестовой поверхностью, попробуйте еще раз. Возможно, вам придется приложить меньше усилий или отрегулировать высоту резинки над поверхностью.
5. Измерьте и запишите расстояние, которое проходит объект. Составьте таблицу данных в своей лабораторной тетради, чтобы записывать все свои результаты.
6. Протестируйте каждый предмет не менее 10 раз (чем больше, тем лучше).
7. Рассчитайте среднее расстояние, которое проходит каждый объект. Более продвинутые учащиеся также должны рассчитать стандартное отклонение.
8. Постройте столбчатую диаграмму, показывающую среднее пройденное расстояние (ось Y) в зависимости от комбинации поверхностей (испытательная поверхность и объект). Расположите столбцы в порядке возрастания среднего пройденного расстояния.
9. Какие комбинации поверхностей вызывают наибольшее кинетическое трение?
10. Какие комбинации поверхностей вызывают наименьшее кинетическое трение?
11. Можете ли вы объяснить свои результаты с точки зрения физических свойств протестированных вами материалов?

Задать вопрос эксперту

У вас есть конкретные вопросы о вашем научном проекте? Наша команда ученых-добровольцев может помочь. Наши эксперты не сделают всю работу за вас, но они сделают предложения, дадут рекомендации и помогут устранить неполадки.

Задать вопрос

Вариации

• Что произойдет, если оставить испытательную поверхность и объект постоянными, но изменить вес объекта (путем постепенного увеличения веса объекта)? Постройте график зависимости пройденного расстояния от веса объекта в этих условиях.
• Используйте пружинные весы, чтобы измерить силу, необходимую для перетаскивания различных объектов по разным поверхностям. Запишите как переходную силу, необходимую для преодоления статического трения (рис. 3, слева), так и поддерживаемую силу, необходимую для противодействия трению скольжения (рис. 3, справа). Как эти две силы меняются на разных поверхностях? Как эти силы зависят от веса (нормальной силы) испытуемого объекта? Как эти силы зависят от площади поверхности объекта испытаний?

Вакансии

Если вам нравится этот проект, вы можете изучить следующие родственные профессии:

• Руководство по проекту научной ярмарки
• Другие подобные идеи
• Идеи проекта машиностроения
• Мои любимые

Лента новостей по этой теме

 

, ,

Процитировать эту страницу

Общая информация о цитировании представлена ​​здесь. Обязательно проверьте форматирование, включая заглавные буквы, для используемого метода и при необходимости обновите цитату.