Сила трения — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

1. СИЛА ТРЕНИЯ

Трение – это взаимодействие
поверхностей
соприкасающихся тел,
препятствующее их
относительному движению.
Сила трения — это сила,
возникающая при движении одного
тела по поверхности другого и
препятствующая их относительному
движению.
Fтр
Чем больше сила,
прижимающая тело к
поверхности, тем больше
возникающая при этом сила
трения.

5. Причины возникновения сил трения

Шероховатость поверхностей соприкасающихся
тел.(даже гладкие поверхности имеют
микроскопические неровности и при скольжении
зацепляются друг за друга и тем самым мешают
движению.)

6. Причины возникновения сил трения

Межмолекулярное притяжение,
действующее в месте контакта
трущихся тел.

7. Примеры трения скольжения

8. Примеры трения скольжения

9. Примеры трения скольжения

10. Примеры сил трения качения

Для перемещения
тяжелых грузов
подкладывают
под них круглые
катки, чтобы
уменьшить силу
трения.

11. Примеры сил трения качения

По этой же причине
люди стали
использовать в
транспорте колёса.

12. Сила трения покоя

Почему не удается
сразу сдвинуть с
места тяжелый ящик
или шкаф?
Чтобы сдвинуть с
опоры нужно
приложить силу. Эта
сила уравновешивает
силу трения покоя.

13. Сила трения покоя

На наклонной
опоре сила
трения покоя
удерживает тело.

14. ВИДЫ ТРЕНИЯ

трение скольжения;
трение качения;
трение покоя.
Леонардо да Винчи
Г.Амонтон
Ш.О. Кулон

16. ПОГОВОРКИ

Не подмажешь, не поедешь.
Пошло дело как по маслу.
Что кругло – легко катится.
Из навощенной нити сеть не
сплетешь.
Угря в руках не удержишь.
Трение может быть как полезным,
так и вредным.
В первом случае его стараются
усилить, во втором — ослабить.

18. Вредное трение

Нагреваются и изнашиваются
многие движущиеся части
различных механизмов.
Изнашиваются подошвы обуви и
покрышки колёс автомобилей.

19. Способы уменьшения трения

Обработка трущихся поверхностей до
гладкого состояния.
Замена трения скольжения трением
качения.
Использование смазки.

20. Полезное трение

Благодаря трению покоя люди и
животные ходят по земле.

21. Полезное трение

Автомобили и поезда могут двинуться
с места и остановиться.

22.

Полезное трениеНе будь трения, предметы
выскальзывали бы из рук.

23. Без трения не играла бы скрипка, так как при движении смычка по струнам не издавался бы звук

24. Все дома и другие конструкции рассыпались бы на составные части, так как все гвозди и шурупы выскочили бы. Поэтому трение покоя

во многих
случаях необходимо и выступает очень часто
помощником человека.

25. Трение в природе

У многих растений и
животных имеются
различные органы,
служащие для
хватания (усики
растений, хобот слона,
цепкие хвосты
лазающих животных).
Все они имеют
шероховатую
поверхность для
увеличения силы
трения.

26. Вопрос для всех!

Лошадь везет телегу. Где здесь сила
трения полезна, а где вредна?
1. Какие существуют силы трения?
а) Трения скольжения.
в) Трения покоя.
б) Трения качения.
г) Все названные виды.
2.В каких случаях, представленных здесь,
возникает сила трения качения?
а) № 1 и №2. в) №2 и №3.
б) № 3 и № 4. г) № 1 и № 4.
Тест
3.Какие тела из изображенных на рисунке
испытывают трение скольжения?
а) № 1 и № 2. в) № 2 и № 3.
б) № 3 и № 4. г) № 1 и № 4.
4. При каком виде трения тел возникает наименьшая сила трения?
а) При трении качения.
б) В случае трения скольжения.
в) При трении покоя.
г) При всех видах трения силы одинаковы.
5. Как можно уменьшить трение?
а) Смазать поверхности соприкасающихся тел.
б) Прижать тела друг к другу.
в) Увеличить шероховатость.
г) Отполировать поверхности.

English     Русский Правила

Сила трения в природе и технике

От Masterweb

06.02.2019 22:00

Рассмотрим роль силы трения в природе и технике. Человек сталкивается с ней постоянно, даже не задумываясь о том, насколько важна данная сила.

Примеры силы трения в природе и технике встречаются повсеместно. К примеру, достаточно проблематично и опасно передвигаться в гололед и пешеходам, и транспортным средствам. Для того чтобы снизить степень скольжения, должна быть увеличена сила трения. В природе и в технике она имеет огромное значение.

Плюсы и минусы

В том случае, когда трение необходимо для человека, его стараются увеличивать. Где проявляется сила трения в природе и в технике? Она позволяет человеку ездить и ходить. Вещи, благодаря данной силе, не выскальзывают из рук, стулья и столы остаются на прежнем месте. Силы трения в быту, природе и технике есть даже между волокнами ткани, из которых создана наша одежда.

Среди ее негативных проявлений можно отметить изнашиваемость и нагревание разнообразных механизмов.

Способы снижения

Как может быть изменена сила трения в природе и в технике? Есть несколько способов ее уменьшения. Введение смазки между двумя трущимися поверхностями приводит к появлению трения между слоями жидкости. Оно будет намного меньше, чем при сухом трении.

Типичные примеры

Что представляет собой сила трения? В природе и в технике можно упомянуть множество примеров, когда человеку приходится с ней сталкиваться:

• за счет трения на бумаге остаются следы от карандаша и шариковой ручки;
• эта сила удерживает на плечиках одежду;
• можно водить по коврику компьютерной мышкой, наблюдая за перемещением на экране курсора

Именно трение мешает передвигать по полу тяжелую мебель. Постелив ковровое покрытие, можно изменить силу трения, упростив перемещение по комнате.

Значимость в технике

Рассмотрим применение силы трения в природе и технике. В частности, на ее основе создаются роликовые и шариковые подшипники. Внутреннее кольцо его одевают на вал механизма, наружное фиксируют в корпусе станка либо транспортного средства. После того как вал начнет вращаться, он не будет скользить, а станет катиться на роликах либо шариках между кольцами самого подшипника. Такое инженерное решение понижает изнашиваемость деталей, увеличивает их эксплуатационный срок службы.

Чтобы уменьшить трение, площадь поверхности соприкасающихся тел уменьшают, используют шлифовку (делают ее гладкой).

Фигуристы, затачивая коньки, уменьшают площадь соприкосновения со льдом, что позволяет им с легкостью выполнять сложные элементы во время произвольной или обязательной программы.

Для повышения гладкости льда, на него выезжает специальная машина (каток), после завершения ее работы покрытие становится безупречным.

Уменьшение трения необходимо и в быту. В частности, снижают силу трения для выполнения различных операций, натачивая бытовые режущие (колющие) предметы: иглы, ножницы, ножи.

Трение скольжения в технике не допускает износа механизмов, позволяет колесам и шарикам проскальзывать без перегревания.

Среди примеров положительного влияния большой силы трения в технике можно отметить:

• передвижение на снегоходах по льду и снегу;
• торможение колес передвигающегося транспорта;
• использование гусениц для увеличения площади сцепления;
• большие протекторы автомобильных шин.

Сложно представить себе существование живых существ в экосистеме без силы трения. Например, лапки насекомых имеют шероховатую поверхность, чтобы ползти по поверхностям разных типов. С помощью волосатых усиков ползучие растения передвигаются, а гладкая чешуя позволяет рыбам снижать трение о воду. Слон на протяжении всего периода своего существования, растения и животные научились использовать трение для своей пользы.

Это интересно

Если бы не существовало силы трения, в таком случае у человека бы из рук падали предметы, он не смог бы нормально передвигаться по поверхности. Именно благодаря этой силе образуются кометы и планеты, со склонов гор стекает вода, удерживаются на вершинах снежные шапки.

Цепкие хвосты приматов позволяют им с легкостью передвигаться по деревьям, спасаться при помощи хвоста от хищников. Без силы трения ни одно транспортное средство не начало бы своего движения. Колеса бы проскальзывали при вращении, машина буксовала, уехать на ней было бы невозможно. Интерес представляют подшипники различного вида, которые позволяют уменьшать трение, не выводя из нормальной эксплуатации сам механизм. Благодаря трению картины и фотографии можно красиво разместить на стенах, они не будут падать. Трение между волокнами в структуре ткани позволяет создавать на ткацких фабриках материю, из которой затем шьют одежду. К сожалению, часто трение играет и отрицательную роль в жизни человека. Именно поэтому так важно уменьшать эту силу. Проанализируем основные варианты ее снижения, применяемые в настоящее время в быту и в технике.

В частности, можно вводить между трущимися поверхностями смазку. Она не позволяет деталям нагреваться, следовательно, существенно увеличивает срок службы деталей, растет и продолжительность эксплуатации самого механизма. Смазка не полностью устраняет трение, а лишь делает его значительно меньше. Среди тех примеров трения, которые встречаются нам в повседневной жизни, можно упомянуть возможность рисовать, писать на бумаге.

Именно эта сила не позволяет предметам «улетать» со стола при малейшем дуновении ветра либо в случае сквозняка. Чтобы петли дверей не издавали неприятных звуков во время открывания (закрывания), их обязательно смазывают машинным маслом. Если на кухне на пол разлить растительное масло, входящий человек может упасть, получив серьезную травму.

Подведем итоги

Для уменьшения трения между льдом и коньками, их точат, а поверхность льда шлифуют. Несмотря на то, что трение может иметь негативное влияние, именно благодаря этой силе тормозит транспорт, люди могут передвигаться на лыжах или санках, ездить на коньках, велосипеде. В гололед резина с шипами спасает водителю и пассажирам жизнь, а шарикоподшипники со смазкой не дают деталям автомобиля разогреваться. При правильном использовании можно сделать трение надежным союзником.

Что такое сила трения? — Определение, формула, примеры

Статьи по физике

Трение — это сила, препятствующая движению, когда поверхность одного объекта соприкасается с поверхностью другого. Механическое преимущество машины уменьшается из-за трения, или, другими словами, отношение выхода к входу уменьшается из-за трения. Автомобиль тратит четверть своей энергии на уменьшение трения.

Тем не менее, именно трение в шинах позволяет автомобилю оставаться на дороге, а трение в сцеплении позволяет ему двигаться. Трение — от спичек до машин и молекулярных структур — является одним из самых значительных явлений в физическом мире. В этой статье мы обсудим силу трения и ее различные виды.

Содержание

Определение Расчет силы трения Типы силы трения Решенные примеры Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Сила трения относится к силе, которая сопротивляется скольжению или качению одного твердого тела по другому.

Расчет силы трения

Максимальную силу трения, которую поверхность может воздействовать на объект, можно рассчитать по следующей формуле:

F _трение = µ • F _норма

Для расчета силы трения мы предоставили основные шаги, которые необходимо выполнить при расчете силы трения.

• Найти нормальную силу

Нормальная сила относится к опорной силе, действующей на объект, находящийся в контакте с другим устойчивым объектом. Нормальную силу в большинстве случаев можно рассчитать по следующей формуле:

N = мг

В этой формуле m обозначает массу объекта, а g обозначает ускорение свободного падения. В случае наклонной поверхности прочность нормальной поверхности уменьшается по мере того, как поверхность наклонена больше, поэтому формула принимает вид:

N = мг cos(θ)

θ представляет собой угол, на который наклонена поверхность. В простом расчете вы должны найти нормальную силу 3-килограммового деревянного бруска, лежащего на поверхности, как N = 3 кг × 9,8 Н/кг = 29,4 Н

• Поиск правильного коэффициента

Выбранный вами коэффициент зависит от объекта и конкретной ситуации. Если объект не движется по поверхности, используется коэффициент статического трения.

μ _static , но если рассматриваемый объект движется, используется коэффициент трения скольжения μ slide. Коэффициент также влияет на тип используемых материалов. Например, если бы блок был на кирпичной поверхности, коэффициент был бы 0,6, а если бы он был на чистом деревянном блоке, то он колебался бы от 0,25 до 0,5.

• Расчет силы трения

Как уже упоминалось, формула для силы трения имеет вид F = µN. В качестве примера рассмотрим деревянный брусок массой 3 кг, лежащий на столе, который нужно сдвинуть с места. В этом случае мы рассматриваем коэффициент трения покоя. 0,5 – статический коэффициент древесины.

С указанными деталями мы можем рассчитать нормальную силу как Н = 3 кг × 9,8 Н/кг = 29,4 Н. Теперь, когда у нас есть значения нормальной силы и статического коэффициента трения, мы можем рассчитать силу трения как следует:

F = 0,5 x 29,4 Н = 14,7 Н

Типы силы трения

Трение — это сила, сравнимая с движением между поверхностями, касающимися основания. Между твердыми поверхностями возникает статическое, кинетическое трение, трение скольжения и качения. Жидкостное трение возникает как в жидкостях, так и в газах. Все четыре типа трения описаны ниже:

• Сухое трение
• Жидкостное трение

Сухое трение

Сухое трение описывает реакцию между двумя соприкасающимися твердыми телами, когда они находятся в движении (кинетическое трение) и когда они не находятся в движении (статическое трение). И статическое, и кинетическое трение пропорционально нормальной силе между твердыми телами. Взаимодействие различных веществ моделируется с разными коэффициентами трения. Мы также имеем в виду, что некоторые вещества обладают более высоким сопротивлением движению, чем другие, при одинаковой нормальной силе. Каждое из этих значений определяется экспериментально.

1. Статическое трение

Статическое трение возникает до того, как коробка начнет скользить и двигаться. В этой области сила трения будет равна по масштабу и направлена ​​в противоположную сторону самой выталкивающей силе. По мере увеличения силы толкания увеличивается и сила трения. Если только величина толкающей силы продолжает увеличиваться, коробка в конечном итоге начнет скользить, как только корпус начнет скользить. Тип трения, препятствующий движению корпуса, меняется со статического трения на так называемое кинетическое трение.

Точка непосредственно перед скольжением коробки называется надвигающимся движением. Это также можно принять за максимальную статическую силу трения перед проскальзыванием. Сумма макс. статическая сила трения равна статическому коэффициенту трения, умноженному на нормальную силу, существующую между коробкой и поверхностью. Коэффициент трения — это свойство, которое обычно зависит от обоих материалов и обычно может быть найдено в таблицах.

2. Кинетическое трение

Кинетическое трение обычно возникает за пределами точки прихода движения, когда коробка скользит. При кинетическом трении величина силы трения, противодействующей движению, будет равна произведению кинетического коэффициента на нормальную силу трения между коробкой и поверхностью. Кинетический коэффициент трения также опирается на два соприкасающихся предмета, но он будет почти меньше статического коэффициента трения.

3. Трение качения

Трение качения возникает, когда колесо, шарик или цилиндр свободно катятся по поверхности, как в шариковых и роликовых подшипниках. Основная причина трения качения, по-видимому, заключается в распределении энергии, связанной с скручиванием объектов. Если твердый мяч катится по плоской поверхности, то мяч несколько сжимается, а плоская поверхность несколько вдавливается в местах контакта.

Эластичный изгиб или сжатие, создаваемые в передней части контактирующей части, мешают движению, которое не полностью компенсируется, поскольку ткани возвращаются к типичной форме сзади.

Внутренние потери в этих двух веществах аналогичны потерям, препятствующим отскоку мяча обратно на уровень, с которого он был выпущен. Коэффициенты трения скольжения обычно в 100-1000 раз больше, чем коэффициенты трения качения для соответствующих материалов.

4. Трение скольжения

Трение скольжения — это трение, которое действует на объекты, когда они скользят по поверхности. Трение скольжения слабее трения покоя. Вот почему легче перемещать оборудование по полу после того, как вы начнете двигаться, чем привести его в движение. Трение скольжения может быть ценным. Например, когда вы пишете ручкой, вы используете трение скольжения. «Кончик ручки» легко скользит по бумаге, но трения между ручкой и бумагой достаточно, чтобы оставить след.

Жидкостное трение

Жидкостное трение происходит между слоями жидкости, движущимися друг против друга. Этот внутренний конфликт потока называется вязкостью. В повседневных терминах вязкость жидкости называется ее «густотой». Все реальные жидкости обладают некоторым сопротивлением сдвигу и поэтому являются вязкими. Очень полезно использовать понятие идеальной жидкости, которая не сопротивляется сдвигу и не такая вязкая.

Решенные примеры

Q1. Огромную глыбу льда тянут по замерзшему озеру. Ледяная глыба имеет массу 200 кг. Коэффициент трения между двумя ледяными поверхностями мал: μ _k = 0,04. Вычислите силу трения, действующую на кусок льда.

Ответ. На плоской поверхности нормальная сила, действующая на объект, определяется выражением N = mg.

Используя это, мы можем вычислить силу трения:

F _f = мкг

Подставляя данные значения в приведенное выше уравнение, мы получаем,

F _f =0,04 × 200 кг × 9,8 м/с ²

= 78,4 кг-м/с ² или 147 Н.

Q2. Мальчик должен толкать свою лодку по грязи, чтобы добраться до воды на берегу. Коэффициент трения между лодкой и грязью равен μ = 0,600. Если лодка имеет массу 60 кг, вычислите величину силы трения, действующей на лодку.

Ответ. На плоской поверхности нормальная сила, действующая на объект, равна N = мг.

Используя это, мы можем найти силу трения:

F = мкН

F = µ мг Подставляя данные значения в уравнение, получаем F = (0,600)(60,0 кг)(9,80 м/с ² )

F = 352,8 Н

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1. Напишите формулу для расчета силы трения.

Ответ. F = мкН

Q2. Что произойдет, если силы трения не будет?

Ответ. Трение предотвращает скольжение объектов. Все будет двигаться к самой нижней точке, если бы не было трения. Ничего масштабировать будет невозможно.

Q3. Что увеличивает трение?

Ответ. Его можно увеличить, сделав поверхности шероховатыми и сильнее прижав их друг к другу (увеличив нормальную силу).

Q4. Зависит ли трение от площади?

Ответ. Трение зависит от формы и площади контактирующей поверхности.

В5. Какое трение наибольшее?

Ответ. Статическое трение

Q6. Вода увеличивает трение?

Ответ. По сравнению с сухим трением наличие небольшого количества воды или влажного воздуха на границе скольжения может привести к увеличению силы трения.

Какие примеры статического трения?

155819/Pixabay

Статическое трение — это тип трения, при котором объект не может двигаться сам по себе без воздействия на него какой-либо другой силы. Это один из сильнейших видов трения, и он действует по всему миру вокруг вас. Вы можете найти множество примеров статического трения в повседневной жизни. Помимо статического трения, существуют и другие виды трения.

Стоя на месте

Ваше собственное тело может быть ярким примером статического трения. Вы задаетесь вопросом, почему вы не продолжаете двигаться, когда перестали ходить? Когда вы перестаете идти и стоите неподвижно, вы являетесь примером статического трения в действии. Тот же принцип действует, когда вы сидите на поверхности или ваше тело каким-либо образом останавливается.

Статическое трение действует между вашими ногами и землей или полом, и это то, что удерживает вас от соскальзывания назад или неконтролируемого движения, когда вы прекращаете ходьбу. С вашей стороны требуется действие, чтобы снова начать движение, поэтому статическое трение удерживает вас на месте.

F Мебель на полу

Ваша мебель тяжелая, так как она стоит на полу, вы не можете передвинуть ее легким прикосновением. Причина, по которой ваша мебель остается на полу, не скользя по ней без всякой причины, заключается в трении статического электричества.

Вы не можете передвинуть предмет мебели, не приложив к этому собственных усилий. Статическое трение — это сила, которая удерживает вашу мебель от простого скольжения по полу. В противном случае все, что находится на полу в вашем доме, будет двигаться от малейшего прикосновения или удара.

A Остановившийся автомобиль на ровной поверхности

Когда вы едете и останавливаете свой автомобиль, вам приходится прикладывать усилия, чтобы остановить автомобиль. Но если вы находитесь на ровной поверхности и можете убрать ногу с педали тормоза, а машина не двигается, вы наблюдаете статическое трение в действии.

На ровной дороге или подъездной дорожке статическое трение мешает вашему автомобилю двигаться. Статическое трение между шинами и землей удерживает автомобиль на месте и не дает ему катиться. Если вы уберете ногу с педали тормоза или выведете машину с парковки, и она покатится, вступит в силу другая форма трения.

A n Эксперимент по трению статического электричества, который вы можете попробовать

Вот эксперимент, который вы можете попробовать, чтобы проверить принцип статического трения. Возьмите книгу с книжной полки и отнесите ее к стене в своей комнате. Если вы попытаетесь прислонить его к стене, не опираясь на него, он соскользнет на пол. Вы должны приложить свою собственную силу к стене, чтобы она осталась.

Сила, которую вы прикладываете к книге, приводит в действие принцип статического трения и позволяет книге оставаться на месте. Это аналогичный пример с ребенком, взбирающимся на дверной косяк. Он или она должен приложить силу своего веса к дверной раме, чтобы вызвать статическое трение и предотвратить скольжение на пол.

O другие виды трения

Существуют три других типа трения, которые действуют на объекты по-разному. Трение скольжения — это тип трения, возникающий при скольжении предмета по поверхности. Очевидный пример — когда вы скользите по детской горке. Другой пример трения скольжения на работе — письмо ручкой или карандашом. Трение скольжения позволяет чернилам или свинцу наноситься на бумагу, на которой вы пишете.