Здесь есть всё! Что происходит с трением при качении, например, шара … Если проскальзывания нет, то шар отталкивается от поверхности, и на него действует непрерывная сила трения Fтр1. Но одновременно шар, двигаясь вперед, замедляет свое движение, так как на него действует другая непрерывная сила трения Fтр2. При качении шара два этапа движения (если сравнивать с ходьбой человека) сливаются воедино. Так же работает сила трения при качении колес автомобиля и других транспортных средств. Интересно! При качении колесу всегда приходится преодолевать бугорок перед ним. А, если в гору? Когда тело находится на горизонтальной поверхности, сила, прижимающая его к этой поверхности, равна силе тяжести. Если поверхность не горизонтальна, а составляет какой-то угол с горизонтом, то прижимающая сила тем меньше, чем больше угол наклона. Поэтому, чем более крутая наклонная плоскость, тем меньше сила трения скольжения. Уже при yгле наклона в 6 градусов паровоз способен тянуть вместо трех всего два вагона. Вот почему минимально возможный уклон полотна железной дороги стал с caмoгo начала необходимым требованием при прокладке железных дорог. Почему нагруженный автомобиль на размытой дороге буксует меньше, чем пустой?
А куда выгоднее погрузить груз: в кузов или в прицеп, если он есть и почему? Нагруженный автомобиль оказывает большее давление на дорогу, вследствие этого сцепление колес с грунтом у него больше, чем у пустого. Что такое «юз»? Осенью у трамвайных путей, идущих под уклон вблизи деревьев, вывешивается табличка «Листопад. Берегись юза!» Юзом называется скольжение уже заторможенного, невращающегося колеса. Попавшие под колеса свежие листья при раздавливании дают влагу, уменьшающую трение. А зимой во время гололедицы дороги иногда посыпают песком с солью. Зачем?Оказывается, соль хорошо впитывает влагу и растворяется в ней. В результате этого песчинки оказываются покрытыми пленкой рассола, температура замерзания которого ниже 0°С. Если температура воздуха выше этой температуры, то лед под песчинками начинает таять, и песчинки погружаются в небольшие углубления. Благодаря этому они устойчиво держатся на ледяной поверхности и делают ее шероховатой. Не трясет, да ещё и … В 1888 т. Д. Дэнлоп запатентовал надувную шину. Согласно легенде первая такая шина была изготовлена из резинового шланга для поливки сада и предназначалась для велосипеда. Исключая тряску при езде, такая шина обеспечивала за счет сильного трения хорошую сцепляемость с дорогой. Прижатые к твердой поверхности шины, как бы вписываются в эту поверхность, точно повторяя ее рельеф. На сухом шоссе коэффициент трения шины о дорогу максимален и составляет 0,8 1,0. На сырой дороге он примерно такой же, а при большой скорости может упасть до 0,5. При гoлоледе коэффициент трения оказывается меньше 0,1. Наилучшее сцепление с дорогой дает резина на основе натуральноrо каучука, однако при морозах это преимущество теряется. Ну, ты и то-о-ормоз! А как лучше тормозить на велосипеде перед препятствием? Если Вы тормозите скольжением (юзом), намертво закрепляя колеса, то тормозной путь будет длиннее, чем при торможении качением (колеса заторможены, но проворачиваются), зато скорость вначале будет резко падать. Как сдерживают ход корабля, подошедшего к пристани? С парохода на пристань бросают канат, на конце которого сделана петля. Человек, стоящий на пристани, надевает петлю на причальную тумбу, а матрос на корабле быстро укладывает канат между кнехтами – небольшими тумбами, установленными на борту судна. Сила трения между канатами и кнехтами останавливает движение судна. Обычно матрос, обернув канат несколько раз вокруг кнехтов, просто придерживает свободный конец каната ногой, прижимая его к палубе. Если, например, корабль тянет с силой в 100 000 Н, матросу достаточно приложить силу в 150 Н, чтобы остановить движущееся судно. При швартовке развиваются значительные силы трения! Раньше, когда причальные тумбы делали из дерева, они, нагреваясь, даже начинали дымиться! В Сибири сплавщики называли причальные тумбы «огнивами». Из истории тормозов. Первые железнодорожные тормоза были механическими, т. е. основывались на трении специальных колодок (башмаков) о обода колес, к которым они прижимались с большой силой. При этом кинетическая энергия движущегося состава превращалась в тепловую. Чтобы тормоза не сгорали, их приходилось устанавливать во всех вагонах! Все тормоза должны были срабатывать одновременно по всему составу, придумали осуществлять это под действием струи воздуха, которая по шлангу передавалась через все вагоны. Это был первый пневматический тормоз. Теперь этот надежный способ торможения поездов сочетается сейчас с другими методами. Например, первый скоростной экспресс ЭР-200 на линии Москва –Петербург, мчащийся со скоростью 200 км/ч, оборудован тремя видами тормозов: электропневматическим, электродинамическим и мaгниторельсовым. Пневматическая система торможения имеется в любом современном автомобиле. А есть ли смысл? Машинная тяга позволила перемещать огромные грузы с огромными скоростями. Какая же величина характеризует эффективность нашего движения? Чем больше скорость транспорта, тем выгодней перевозка, а чем меньшее при этом сопротивление движению, тем лучше! Преодоление трения о воздух, как обязательная плата за все возрастающую скорость земного транспорта, превратилось в проблему.  Есть еще над чем в будущем поработать!
Как мы ходим? |
А груз ставим в кузов, для того чтобы увеличить давление на задние ведущие колеса автомобиля и тем самым опять же увеличить силу сцепления колес и дороги.
Только колодки прижимаются не к ходовой части колес, а к специальным тормозным цилиндрам, смонтированным на их ободах.Урок по физике » Сила трения»
7класс Физика
Тема: «Трение.
Сила
трения»
Цели урока:
Дидактические: создать условия для усвоения нового учебного материала, используя новые информационные технологии и элементы технологии «Сотрудничества».
Образовательные: Познакомить учащихся с явлением трения, сформировать понятие « сила трения», рассмотреть виды трения, экспериментально установить, от чего зависит сила трения, выяснить причины возникновения силы трения.
Развивающие: развивать качественную сферу учащихся, логическое мышление. Формировать умение экспериментировать, пользоваться приборами: анализировать, сравнивать результаты опытов.
Воспитательные: прививать культуру умственного труда, бережное отношение к приборам и оборудованию.
ТИП урока: урок усвоения новых знаний.
Вид урока: комбинированный
Форма проведения: путешествие
Технология: личностно – ориентированная.
Модули: 7 модулей программы
Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация «
Сила трения», « Мир без трения», игрушечный автомобиль,
песок, деревянный брусок, стеклянные пластины, динамометр.
ХОД УРОКА
1 Организация урока. Психологический настрой учащихся на урок.
Психологическая минутка
Прозвенел звонок для нас
Встали все у парт красиво
И с гостями поздоровались учтиво
Тихо сели, спины прямо
Все тихонечко вздохнём
И урок сейчас начнём.
«Круг радости» — пожелания друг другу
Деление на группы «Стикеры»
……Приглядывайтесь к облакам,
Прислушивайтесь к птицам,
Притрагивайтесь к родникам –
Ничто не повторится. За мигом миг, за часом час
Впадайте в изумленье
Всё будет так и всё- не так
Через одно мгновенье.
В дорогу мы возьмём багаж:
Учебник, ручку, карандаш
Тетрадь и знаний саквояж.
Мотивационное начало урока: Постановка проблемных вопросов.
Вы когда – нибудь задумывались, «почему мел оставляет след на доске?»( когда прижимают мел к доске, создают большую силу трения, которая и отрывает частички мела и оставляет след на доске)
—- Какую роль играет слюна при глотании пищи? ( роль смазки, уменьшается сила трения и легче глотать)
—-Для чего иголки тщательно полируют? ( уменьшают силу трения, и тогда легче шить)
А какое физическое явление помогает вам удалить ластиком нежелательный рисунок сделанный карандашом в тетради? ( Трение)
На эти вопросы мы сможем ответить, изучив материал .
С явлением трения вы знакомы с детства.
В походе мы говорим « НЕ натрите ноги». В школе « сотрите с доски», «утрите слёзы».
Вы наверно уже поняли о чём сегодня пойдёт речь , о силе трения.
Запишите в тетрадях тему урока « Трение.
Сила
трения» Слайд (королевство силы трения)
…….В некотором царстве, в физическом государстве жила была « Сила трения». Она была очень доброй по отношению к людям , но иногда она показывала своё негативное отношение к природе. Сегодня мы с вами посетим это государство. Мы познакомимся с силой трения, установим причины возникновения силы трения, выясним, от чего зависит сила трения, и чему она равна. Слайд Цели урока) И отправимся мы туда на автомобиле.
( Слайд Атомобиль )Садимся и поехали. ( учитель на демонстрационном столе приводит в движение автомобиль)
Вопросы группам:
—-Ребята, какие тела взаимодействуют при движении автомобиля?
—-Что произошло со скоростью автомобиля?
—-Почему автомобиль остановился? ( возникает трение, поверхности трутся друг о друга и тело тормозит)
—-Как направлена сила трения ( в противоположную сторону).
Итак: Сила трения – это сила, возникающая при движении
одного тела по поверхности другого, приложенная к телу, и направленная против
движения.
Слайд Что такое Сила трения
Каковы причины возникновения силы трения. Чтобы выяснить от чего зависит сила трения, проведём опыт
Групповая работа:
Опыт №1 Возьмите лист бумаги и карандаш. Проведите на листе карандашом любую линию. А теперь то же самое попробуйте сделать на стекле. Что вы наблюдаете?
На бумаге остался след от карандаша, а на стекле нет
Поверхность бумаги шероховатая, как и у грифеля карандаша. А стекло гладкое. При движении карандаша по бумаге происходит скалывание частей карандаша о неровности бумаги, они остаются на бумаге. На стекле таких неровностей нет. Значит в чём причина трения: шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.
Опыт №2 Прижмите друг к другу посильнее 2 стёклышка и попробуйте перемещать одно относительно другого. Шероховатостей ведь нет , а что –то мешает. Притяжение молекул взаимодействующих тел.
Итак: причины возникновения силы трения:
шероховатость поверхностей соприкасающихся тел, притяжение молекул
взаимодействующих тел.
(Слайд) (Дети объясняют опыты)
Ребята в природе существует 3 вида трения: Трение скольжения, трение качения, трение покоя.( Слайд)
Если одно тело скользит по поверхности другого тела, то возникает сила трения скольжения ( санки и лыжи по льду) Слайд рисунок
Если тело катится по поверхности другого тела , то возникает сила трения качения ( перекатывание брёвен, движение колёс автомобиля Слайд рисунок
Сила, возникающая между покоящимися телами называется силой трения покоя.( бантик в волосах у девочек, гвозди в стене) Слайд
Сила – это физическая величина. А это значит, её можно измерить с помощью динамометра.
Чтобы измерить силу трения скольжения деревянного
бруска по дереву, надо прикрепить к нему динамометр и равномерно двигать
динамометр с бруском. На брусок действует 2 силы: сила упругости, направленная
вперёд и сила трения направленная против движения. Так как эти силы равны, то
динамометр показывает силу упругости равную по модулю силе трения.
Сила трения зависит от веса тела. Чем больше вес, тем больше сила трения
Чтобы определить силу трения нужно вес тела умножить на коэффициент трения. Fтр = µ*m*g ( Слайд формула, таблица )
В таблице №4 даны значения коэффициента трения скольжения для различных материалов.
Продолжим наше путешествие. Заглянем в творческую мастерскую. Ребята, а вы знаете, что в этой загадочной стране силу трения постоянно изменяют. Её то уменьшают , то увеличивают. Давайте попытаемся узнать об этом поподробнее. А познакомит нас с этим Магистр точных наук этого королевства Ахмадулина Гюзаль.
В природе и технике трение имеет большое значение.
Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются
увеличить, например, в гололёд посыпают дороги и тротуары песком. Для
увеличения сцепления между шинами колёс и дорожным полотном дороги покрывают
асфальтом, бетоном, щебёнкой.
Во многих случаях трение вредно и с ним
приходится бороться. Например, во всех машинах из – за трения нагреваются и
изнашиваются детали. Чтобы уменьшить силу трения, между деталями помещают
смазку. При наличии смазки соприкасаются не сами поверхности, а слои жидкости.
Каково же значение силы трения в природе и в жизни человека.
А познакомит нас с этим Магистр точных наук Домарацкая Карина. Сила трения
играет большую роль в жизни человека и животных. Без трения покоя ни люди, ни
животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся
ногами от земли. Сила трения останавливает автомобиль при торможении, но без
трения покоя он не смог бы начать движение. Колёса, вращаясь, проскальзывали
бы, а автомобиль продолжал бы стоять на месте. 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 трения. В жизни многих растений трение играет положительную роль.
Например: лианы, хмель, горох, бобы благодаря трению цепляются за любые опоры,
удерживаются на них и тянутся к свету. Таким растениям , как репейник, трение
помогает распространять семена, имеющие колючки с небольшими крючками на
концах. Семена же гороха и ореха своей шарообразной форме и малому трению
качения, перемещаются легко сами. Во всех случаях мы должны быть благодарны
силе трения: она даёт нам возможность ходить, сидеть и работать без опасения,
что книги и ручки упадут на пол, что стол будет скользить, пока не упрётся в
угол, а ручка выскользнет из пальцев.
А сейчас ребята я вас приглашаю пройти в кинозал для просмотра видеоролика « Мир без трения».
А сейчас я предлагаю отдохнуть в литературной гостиной. Рассмотрим проявление сил трения в природе. В приведённых примерах определите, какая сила трения действует на тело. Вопросы группам:
Слайд
В зимние сумерки нянины сказки
Саша любила. Поутру в салазки
Саша садилась, летела стрелой
Полная счастья с горы ледяной
Н.
А Некрасов ( сила трения скольжения)
Вдоль опушки Вова едет
На своём велосипеде
И везёт варенье
Всем на угощенье ( сила трения качения)
Хоть тяжело подчас в ней бремя,
Телега на ходу легка;
Ямщик лихой, седое время
Везёт не слезет с облучка А.С Пушкин ( сила трения качения)
Кошка за Жучку
Жучка за внучку
Внучка за бабку
Бабка за дедку
Дедка за репку
Тянут – потянут, а вытянуть не могут. (сила трения покоя)
Каждый из вас постоянно решает житейские тесты. Вот и сейчас вам предстоит разрешить некоторые проблемы, с которыми вы сталкиваетесь дома.
Житейские тесты.
СЛАЙД
——-Дверцы шкафа в Вовиной комнате стали скрипеть. Вова смазал петли маслом и скрип прекратился. Какое явление он использовал.
——Андрей увидел, что мама никак не может снять перстень с пальца, и посоветовал ей намылить палец. Мама приняла совет, и перстень легко снялся. На чём основано Андрея предложение?
Руслан собрался в поход на велосипеде. Но педали плохо крутились, и он смазал их машинным маслом. Зачем он это сделал?
——Из окна Акмарал увидела, что перед дверью их дома образовалась ледяная дорожка. Она вышла на улицу и посыпала лёд песком .Почему она так сделала?
——Когда выпал первый снег, папа Андрея ста менять летнюю автомобильную резину, на зимнюю. У зимних шин рисунок протектора был глубже, а так же на них были шипы. Андрей спросил у отца, зачем меняют шины у автомобиля? Что ответил ему отец?
Но, а мы покидаем королевство «Силы трения», и на
выходе нас ждёт испытание.
Госпожа Сила трения предлагает вам, выполнить тест,
проверить ваш уровень усвоения новой темы. Групповая работа:
ТЕСТ Слайд
1) Санки скатываются с горы. Какой вид силы трения действует на сани?
П) сила трения качения
У) сила трения скольжения
В) сила трения покоя
2)В гололедицу тротуары посыпают песком. При этом сила трения подошв обуви о лёд…….
С) увеличивается
Д) не изменяется
Е) уменьшается
3) Как направлена сила трения при движении тела?
А) по движению
П) против движения
Н) не имеет направления
4) При смазке трущихся поверхностей сила трения……..
И) не изменяется
Е) уменьшается
У) увеличивается
5) Электровоз, двигаясь равномерно, тянет железнодорожный
состав силой 150кН.
Чему рана сила трения?
К) 15 кН
Л) 300кН
Х) 150кН
Таблица ответов. (слайд)
Проверим ответы. КТО получил кодовое слово «успех»
Наше путешествие подошло к концу.
Подведение итога урока: Рефлексия. Формативное оценивание.
1 Ребята понравился ли вам урок?
2 Нравится ли вам предмет «физика»?
3 Как вы думаете, пригодятся ли вам полученные сегодня знания в жизни?
4 кто в дальнейшем свяжет свою жизнь с физикой?
5 А какие вы знаете профессии связанные с этой темой? 6 Чьи ответы вам запомнились?
7 Кому бы вы поставили сегодня оценку «5», а кому «4
8 Кто сегодня отвечал слабо? Таких у нас сегодня, нет. Все отвечали хорошо .Молодцы. Спасибо за урок.
Сила трения: определение, символы и примеры
Трение — это сила, которая удерживает объекты от удаления от нас при малейшем прикосновении, как это делает шайба на столе для аэрохоккея.
В этой статье мы обсудим значение силы трения, коэффициент трения с соответствующим символом, формулу трения и некоторые примеры расчета трения.
Сила трения – определение и значение
Сила трения – это сила, противодействующая скользящему движению одного объекта/поверхности по другому объекту/поверхности.
Если вы толкнете коробку горизонтально, то сопротивление, которое вы почувствуете, борясь с вами, будет силой трения. Трение напрямую связано с весом объекта и шероховатостью взаимодействующих поверхностей. Трение всегда действует параллельно поверхности, в направлении, противоположном скольжению, как показано на изображении ниже. Различают два вида трения: статическое и кинетическое.
Направление силы трения, Vecteezy
Статическое трение
Статическое трение — это сила, противодействующая движению, когда объект находится в состоянии , а не в движении. Представьте, что вы пытаетесь толкнуть большую тяжелую коробку.
Если вы нажмете совсем немного, он вообще не сдвинется — сила трения покоя удерживает его на месте. Вы должны увеличить силу нажатия, пока он, наконец, не начнет двигаться. До этого момента статическое трение сопротивляется вашему толчку. Ровно в тот момент, когда коробка начинает двигаться, статическое трение перестает действовать, и вступает в действие кинетическое трение.
Кинетическое трение
Кинетическое трение — сила, противодействующая движению объекта — это в движении. Это сила, которая заставляет объекты замедляться, иначе они будут скользить вечно. Если вы думаете о том, чтобы толкать эту большую тяжелую коробку, вы можете подумать о том, что заставить коробку двигаться труднее, чем удерживать ее в движении. Это связано с тем, что статическое трение обычно больше кинетического трения.
Трение в результате действия межатомных электрических сил
Трение является разновидностью контактной силы и, как таковое, является результатом межатомных электрических сил .
В микроскопическом масштабе поверхности предметов не гладкие; они состоят из крошечных пиков и расщелин. Когда пики скользят и сталкиваются друг с другом, электронные облака вокруг атомов каждого объекта пытаются оттолкнуться друг от друга. Также могут быть молекулярные связи, которые образуются между частями поверхностей для создания адгезии, которая также борется с движением. Все эти электрические силы, вместе взятые, составляют общую силу трения, препятствующую скольжению.
Символ коэффициента трения
Разные типы поверхностей вызывают разное трение. Подумайте о том, насколько сложнее толкать ящик по бетону, чем по льду. Мы объясняем эту разницу коэффициентом трения . Коэффициент трения — безразмерное число, зависящее от шероховатости (а также других качеств) двух взаимодействующих поверхностей. Было проведено множество экспериментов для определения коэффициента трения при взаимодействии общих поверхностей.
Символ для коэффициента трения — это греческая буква mu:μ.
Чтобы различать статическое трение и кинетическое трение, мы можем использовать нижний индекс «s» для статического, мкс, и «k» для кинетического, мкк.
Расчет силы трения
Трение рассчитывается по следующей формуле, где μ как коэффициент трения и FN как нормальная сила :
Ff≤μFn
Каждая сила выражается в ньютонах, Н. Эта формула показывает, что величина силы трения зависит от коэффициента трения, как мы обсуждали выше, а также от величины нормальной силы. По мере увеличения коэффициента трения или нормальной силы сила трения увеличивается. Это интуитивно понятно: когда мы толкаем коробку, толкать ее труднее, когда поверхность шероховатая, а коробка тяжелее.
Уравнение статического трения
Знак «равно или меньше» в приведенном выше общем уравнении характерен для статического трения. Это потому, что если вы толкаете коробку, а она не двигается, сила трения будет равна силе вашего толчка (поскольку без ускорения сумма сил равна нулю).
Таким образом, если вы толкаете с силой 5 Н, сила трения, сопротивляющаяся движению, будет равна 5 Н; если вы нажмете 10 Н, а он все еще не двигается, сила трения будет 10 Н. Поэтому мы обычно пишем общее уравнение статического трения следующим образом:
Fs≤μsFn
Чтобы найти максимально возможную силу, которую вы можете приложить, не двигая коробку, или чтобы просто заставить коробку начать двигаться, вы должны установить силу трения, равную коэффициенту трения, умноженному на нормальную силу:
Fsmax=µsFn
Уравнение кинетического трения
Поскольку объект уже движется для применения кинетического трения, кинетическое трение не может быть меньше, чем коэффициент трения, умноженный на нормальную силу. Таким образом, уравнение кинетического трения просто следующее:
Fk=µkFn
Примеры формулы силы трения
Мы будем использовать несколько примеров, чтобы продемонстрировать, как использовать формулу трения, а также пример того, где формула не очень полезна и что делать вместо нее.
Пример 1. Сила трения о плоскую поверхность
Вы пытаетесь толкнуть 15-килограммовый ящик по ровному бетону. Коэффициент статического трения µs=0,6, а коэффициент кинетического трения µk=0,4.
Часть A
Какое усилие нужно приложить, чтобы коробка начала двигаться?
Диаграмма свободного тела для задачи 2, StudySmarter Originals
Мы хотим найти максимальную силу трения покоя, поскольку она дает нам точку, в которой ящик едва начинает двигаться. Во-первых, мы рисуем диаграмму свободного тела , как на изображении выше, чтобы показать все силы, действующие на коробку. У нас есть наша толкающая сила, действующая вправо, сила трения, действующая против нее, — влево, гравитационная сила (вес), действующая вниз, и нормальная сила, действующая вверх. Поскольку коробка не ускоряется и в вертикальном направлении нет других сил, нормальная сила равна силе гравитации, которая представляет собой массу, умноженную на ускорение свободного падения.
Мы можем подставить коэффициент статического трения и нормальную силу в уравнение максимального статического трения:
Fsmax=µsFnFsmax=0,6·15 кг·9,81 м/с2Fsmax=88,3 Н
Поскольку никакие другие силы не действуют на ящик, сила, которую вы должны приложить к ящику, равна найденной нами силе трения, поэтому вы нужно будет толкать с силой 88,3 Н.
Часть B
Если вы толкнете ту же коробку с силой 50 Н, какова будет сила трения?
Поскольку 50N меньше, чем 88,3N, необходимое для перемещения ящика, ускорение равно нулю, и сумма сил будет равна нулю. Так как кроме вашего толчка и силы трения других сил нет, то сила трения тоже будет равна 50Н.
Часть C
Если вы толкаете коробку с силой 100 Н, какова сила трения?
Поскольку вы толкнули сильнее, чем сила, необходимая для перемещения ящика, теперь мы хотим использовать коэффициент кинетического трения, чтобы найти кинетическую силу трения:
Fk=µkFnFk=0,4·15 кг·9,81 м/с2Fk=58,9 N
Пример 2.
Сила трения на наклонной плоскостиA17kgbox неподвижно сидит на наклонной плоскости, как показано на рисунке ниже. Тета 30°, коэффициент трения μ=0,7.
Коробка на наклонной плоскости, StudySmarter Originals
Часть A
Какова сила трения, действующая на коробку?
В этом примере мы не будем использовать формулу силы трения. Поскольку коробка не движется, сила трения покоя может быть от 0 до макс. Если мы попытаемся использовать формулу, мы получим число для максимальной силы, но не будем знать, какова текущая сила трения. Вместо этого нам нужно использовать диаграмму свободного тела и Второй закон Ньютона 9.0008 (ΣF→=ma→) для определения силы трения. Мы наклоним систему координат, чтобы она соответствовала большинству сил, и воспользуемся принципом суперпозиции сил , чтобы разделить гравитационную силу на компоненты x и y в соответствии с новой системой координат. Наша диаграмма свободного тела с этими настройками показана на изображении ниже.
Диаграмма свободного тела для примера 2 с новой системой координат и гравитационной силой, разделенной на компоненты x и y, StudySmarter Originals
Нормальная сила всегда направлена перпендикулярно поверхности, а гравитационная сила (вес) всегда направлена прямо вниз.
Поскольку мы хотим найти силу трения, которая находится на новой оси x, мы применим уравнение второго закона Ньютона в направлении x. Поскольку коробка не ускоряется, сумма сил в направлении x равна нулю:
-Ff+Fgx=0
Используйте тригонометрию, чтобы разбить гравитационную силу на компонент x:
Fgx=Fgsinθ
Заменяем Fg:
Ff=mgsinθ
Затем мы можем подставить наши числа:
Ff=17кг·9,81м/с2·sin(30)Ff=83,4N
Часть B
Какая требуется приложенная сила чтобы начать двигать коробку вниз по склону?
Теперь мы можем вернуться к использованию формулы трения, так как мы хотим знать максимальное статическое трение: гравитационная сила:
Fn=FgcosθFsmax=0,7·17 кг·9,81 м/с2·cos(30)Fsmax=101,1 Н
На этот раз у нас есть сила помимо приложенной силы и силы трения; нам также необходимо учитывать гравитационную силу, действующую в направлении x.
Мы можем использовать второй закон Ньютона в направлении x, и мы все равно можем предположить, что ускорение равно нулю, потому что оно еще не начало движение. Выбрав наклон вверх (слева) как отрицательный, а вниз (справа) как положительный, получим следующее:0,81 м/с2·sin(30)F=17,7 Н
Сила трения – ключевые выводы
- Сила трения препятствует скольжению между объектом и поверхностью.
- Трение действует параллельно поверхности в направлении, противоположном движению (или попытке движения).
- Трение является результатом межатомных электрических сил. Электронные облака между шероховатыми частями поверхностей могут отталкиваться друг от друга, а адгезия может пытаться удерживать поверхности от движения, но все это складывается в силу трения, препятствующую движению.
- Общая формула трения Ff≤μFn.
- Статическое трение препятствует скольжению, когда объекты не движутся, и может быть меньше, чем коэффициент статического трения, умноженный на нормальную силу.
- Кинетическое трение препятствует скольжению при движении объектов и всегда равно коэффициенту кинетического трения, умноженному на нормальную силу.
| Трение : замедляет работу | ||||||||||||||||||||||||
| | Трение иногда полезно, иногда это проблема. Есть два основных виды трения:-
Сокращение трение
Использование трение
| |||||||||||||||||||||||
Они ведут себя одинаково.) 
Это имеет тенденцию
означает использование длинных, заостренных, «обтекаемых» форм.
Когда парашют раскрывается, терминал
скорость снижается всего до нескольких миль в час — намного лучше
способ попасть в землю!
Это означает, что наша обувь захватывает
пол, чтобы не упасть. 
