2.11 Мир без трения

Как выглядел бы мир без трения?

А представьте себе... что пол в вашей комнате стал ещё более скользким, чем каток; вот в этом случае вы и получите отдалённое представление о ходьбе в мире без трения - она в таком мире почти невозможна. Люди поминутно падали бы и не могли подняться. Ведь только трение (точнее: трение покоя) позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге.

На столе ничего не лежало бы: при малейшем -наклоне всё съезжало бы на пол, скользило и катилось по нему, стараясь добраться до самого низкого места. В самом деле, ведь только сила трения покоя удерживает предметы на слегка наклонном гладком столе и полу и не даёт им съезжать под действием силы тяжести.

Все узлы немедленно развязывались бы; ведь узлы держатся только благодаря трению одних частей верёвки, шнурка или бечёвки о другие.

Все ткани расползались бы по ниткам, а нитки - в мельчайшие волокна.

Но не только ходить в мире без трения было бы невозможно.

Каким образом, например, мог бы шофёр остановить свою машину? Ведь автомобиль тормозят тем, что прижимают к специальным барабанам, вращающимся вместе с колёсами, тормозные колодки (или ленты). Повернуть машину в мире без трения тоже не удалось бы. Вспомните, что в гололедицу автомобиль не только «идёт юзом», но и не слушается руля. Без трения автомобиль не только нельзя остановить или повернуть, его вообще нельзя заставить катиться. Мотор приводит во вращение задние ведущие колёса автомобиля. Но в мире без трения вращающиеся ведущие колёса автомобиля будут «буксовать», как это часто бывает в зимнее время на обледеневшей дороге. Чтобы колёса катились, необходимо трение их о дорогу.

В мире без трения нельзя было бы ничего толком построить или изготовить: все гвозди выпадали бы из стен, - ведь вбитый гвоздь держится только из-за трения о дерево. Все винты, болты, шурупы вывинчивались бы при малейшем сотрясении - они удерживаются только из-за наличия трения покоя.

Нельзя было бы построить самой простой машины. Приводные ремни, бегущие со шкива на шкив и передающие вращение от моторов к станкам и машинам, немедленно соскакивали бы: ведь именно трение заставляет ремень, надетый на ведущий шкив, двигаться вместе с ним.

И без жидкого трения жизнь на Земле была бы затруднительной. Из-за неравномерного нагревания Солнцем различных участков поверхности Земли воздух над ними не бывает одинаково плотным. Более плотный воздух из холодных мест перемещается в места более тёплые, вытесняя оттуда нагретый воздух. Возникает движение воздуха - ветер. Но при наличии внутреннего трения (вязкости) движение воздуха тормозится, ветер рано или поздно стихает. В мире без трения ветры дули бы с невероятной скоростью.

Реки, текущие с гор, не тормозились бы о берега и дно. Вода в них текла бы всё быстрее и быстрее и, с бешеной силой налетая на излучины берегов, размывала и разрушала бы их. Упавшие в воду глыбы (например, при извержении вулканов) вызывали бы волны, которые бушевали бы, не стихая - ведь усмирявшее их раньше внутреннее трение между слоями воды, а также трение о берега и дно исчезли! Огромные волны на морях и океанах, раз образовавшись, никогда не стихали бы.

Картина мира без трения: ползущие без торможения со склонов гор на равнины громадные каменные глыбы, рассыпающиеся песчаные холмы... Всё, что может двигаться, будет скользить и катиться, пока не окажется на самом низком возможном уровне.

Может быть, одним из полезнейших явлений природы, делающим возможным наше существование, является именно трение?

Выбор центробежного насоса

Значение коэффициента гидравлического трения л при движении воды во всасывающем и нагнетательном трубопроводах определяется по эмпирическим формулам в зависимости от численной величины числа Рейнольдса Re (16) где v - средняя скорость потока...

Исследование особенностей граничного трения ротационным вискозиметром

В настоящей работе в исследованиях был использован разработанный и сконструированный в лаборатории эпитропных жидких кристаллов Одесского Национального Университета ротационный вискозиметр...

Колебания

Исследование вынужденных колебаний при наличии трения вполне аналогично произведенному в п. 1.2 вынужденные колебания. Мы остановимся здесь подробно на представляющем самостоятельный интерес случае периодической вынуждающей силы...

Основываясь на вышесказанное, я, опытном путем, находил силу трения покоя, скольжения и качения. Для этого я использовал несколько пар тел, в результате взаимодействия которых будет возникать сила трения...

Коэффициент трения и методы его расчета

Но в большей степени интересна не сила трения, а коэффициент трения. Как его вычислить и определить? И я нашел только два способа определения силы трения. Первый способ: очень простой. Зная формулу и определив опытным путем и N...

Материя, движение, пространство, время

В земных условиях трение и сила трения всегда сопутствуют механическому движению. Сила трения возникает при непосредственном соприкосновении тел и всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения. Этим она отличается от силы упругости...

Расчет гидропневмопривода

Величина этой силы (Ттр) зависит от типа уплотнения (манжеты, кольца, сальники) и площади контакта уплотнения...

Сила трения

Первая формулировка силы трения приписывается Леонардо да Винчи. Он утверждал, что сила трения, возникающая при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна нагрузке (силе прижатия)...

Сила трения

Для того чтобы понять хотя бы основы трибологии, следует, прежде всего, обратиться к топографии поверхностей контактирующих между собой частей реальных механизмов. Эти поверхности никогда не являются идеально плоскими, имеют микронеровности...

Сила трения

Трением называется сопротивление соприкасающихся тел движению друг относительно друга. Трением сопровождается каждое механическое движение, и это обстоятельство имеет существенное следствие в современном техническом прогрессе...

Сила трения

Силы трения имеют электромагнитную природу, т.е. в основе сил трения лежат электрические силы взаимодействия молекул. Они зависят от скорости движения тел относительно друг друга. Существует 2 вида трения: сухое и жидкое...

Сила трения

сила трение скольжение покой В технике для уменьшения влияния сил сухого трения между поверхностями вводят смазку (вязкую жидкость, создающую тонкий слой между твёрдыми поверхностями). Влияние смазки заключается в том...

трение закон скольжение качение В технике для уменьшения влияния сил сухого трения между поверхностями вводят смазку (вязкую жидкость, создающую тонкий слой между твёрдыми поверхностями). Влияние смазки заключается в том...

Трение: вредное, полезное, любопытное

Пусть тело веса Р движется под действием силы Т по шероховатой поверхности С одной стороны, поверхность не позволяет телу падать вниз под действием силы тяжести Р. С другой стороны...

Трение: вредное, полезное, любопытное

Как выглядел бы мир без трения? А представьте себе... что пол в вашей комнате стал ещё более скользким, чем каток; вот в этом случае вы и получите отдалённое представление о ходьбе в мире без трения - она в таком мире почти невозможна...

Если вы попробуете сдвинуть тяжелый шкаф, полный вещей, то как-то сразу станет понятно, что не так все просто, и что-то явно мешает благому делу наведения порядка.

• И мешать движению будет не что иное, как работа силы трения , которую изучают в курсе физики седьмого класса.

С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. В прямом смысле этого слова. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем, так как именно силы трения удерживают наши ноги на поверхности.

Любой из нас знает, что такое ходить по очень скользкой поверхности - по льду, если этот процесс вообще можно назвать ходьбой. То есть, мы сразу видим очевидные плюсы силы трения. Однако, прежде чем говорить о пользе или вреде сил трения, рассмотрим для, начала, что такое сила трения в физике.

Сила трения в физике и ее виды

Взаимодействие, которое возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует их относительному движению, называют трением. А силу, которая характеризует это взаимодействие, называют силой трения.

• Различают три вида трения: трение скольжения, трение покоя и трение качения.

Трение покоя

В нашем случае, когда мы пытались сдвинуть шкаф с места, мы пыхтели, толкали, краснели, но не сдвинули шкаф ни на дюйм. Что удерживает шкаф на месте? Сила трения покоя. Теперь другой пример: если мы положим руку на тетрадь и будем двигать ее по столу, то тетрадь будет двигаться вместе с нашей рукой, удерживаемая все той же силой трения покоя.

Трение покоя удерживает вбитые в стену гвозди, мешает самопроизвольно развязываться шнуркам, а также держит на месте наш шкаф, чтобы мы, случайно опершись на него плечом, не задавили любимого кота, который вдруг улегся подремать в тишине и покое между шкафом и стеной.

Трение скольжения

Вернемся к нашему пресловутому шкафу. Мы, наконец, сообразили, что сдвинуть его в одиночку нам не удастся и позвали на помощь соседа. В конце концов, исцарапав весь пол, вспотев, напугав кота, но, так и не выгрузив вещи из шкафа, мы передвинули его в другой угол.

Что мы обнаружили, кроме клубов пыли и не обклеенного обоями куска стены? Что, когда мы приложили силу, превышающую силу трения покоя, шкаф не просто сдвинулся с места, но и (с нашей помощью, естественно) продолжил двигаться дальше, до нужного нам места. И усилия, которые приходилось затрачивать на его передвижение, были примерно одинаковы на всем протяжении пути.

• В данном случае нам мешала сила трения скольжения . Сила трения скольжения, как и сила трения покоя, направлена в сторону, противоположную приложенному воздействию.

Трение качения

В случае, когда тело не скользит по поверхности, а катится, то, возникающее в месте контакта трение, называют трением качения. Катящееся колесо немного вдавливается в дорогу, и перед ним образуется небольшой бугорок, который приходится преодолевать. Именно этим и обусловлено трение качения.

Чем тверже дорога, тем меньше трение качения. Именно поэтому ехать по шоссе намного легче, чем по песку. Трение качения в подавляющем большинстве случаев ощутимо меньше трения скольжения. Именно поэтому повсеместно применяют колеса, подшипники и так далее.

Причины возникновения сил трения

Первая - это шероховатость поверхности. Это хорошо понятно на примере досок пола или поверхности Земли. В случае же более гладких поверхностей, например, льда или покрытой металлическими листами крыши, шероховатости почти не видны, но это не значит, что их нет. Эти шероховатости и неровности цепляются друг за друга и мешают движению.

Вторая причина - это межмолекулярное притяжение, которое действует в местах контакта трущихся тел. Однако, вторая причина проявляется, в основном, лишь в случае очень хорошо отполированных тел. В основном же, мы имеем дело с первой причиной возникновения сил трения. И в таком случае, чтобы уменьшить силу трения, часто применяют смазку.

• Слой смазки, чаще всего жидкий, разъединяет трущиеся поверхности, и трутся между собой слои жидкости, сила трения в которых в разы меньше.

Сочинение на тему «Сила трения»

В курсе физики седьмого класса школьникам дают задание написать сочинение на тему «Сила трения». Примером сочинения на эту тему может служить примерно такая фантазия:

«Допустим, решили мы на каникулах съездить к бабушке в гости на поезде. И не в курсе того, что как раз в это время вдруг, ни с того ни с сего, пропала сила трения. Проснулись, встаем с кровати и падаем, так как силы трения между полом и ногами нет.

Начинаем обуваться, и не можем завязать шнурки, которые не держатся из-за отсутствия силы трения. С лестницей вообще туго, лифт не работает - он уже давно лежит в подвале. Пересчитав копчиком абсолютно все ступени и доползя как-то до остановки, обнаруживаем новую беду: ни один автобус не остановился на остановке.

Чудом сели в поезд, думаем, какая красота - тут хорошо, топлива уходит меньше, так как потери на трение сведены к нулю, быстрее доедем. Но вот в чём беда: силы трения между колёсами и рельсами нету, а, значит, и оттолкнуться поезду не от чего! Так что, в общем, как-то и не судьба съездить к бабушке без силы трения.»

Польза и вред силы трения

Конечно же, это фантазия, и она полна лирических упрощений. В жизни все немного по-другому. Но, по сути, несмотря на то, что есть очевидные минусы силы трения, которые создают для нас ряд сложностей в жизни, очевидно, что без существования сил трения, проблем было бы куда как побольше. Так что нужно говорить, как о вреде сил трения, так и о пользе все тех же сил трения.

Примерами полезных сторон сил трения можно назвать то, что мы можем ходить по земле, что наша одежда не разваливается, так как нитки в ткани удерживаются благодаря все тем же силам трения, что насыпав на обледеневшую дорогу песок, мы улучшаем сцепление с дорогой, дабы избежать аварии.

Ну а вредом силы трения является проблема перемещения больших грузов, проблема изнашивания трущихся поверхностей, а также невозможность создания вечного двигателя, так как из-за трения любое движение рано или поздно останавливается, требуя постоянного стороннего воздействия.

Люди научились приспосабливаться и уменьшать, либо увеличивать силы трения , в зависимости от необходимости. Это и колеса, и смазка, и заточка, и многое другое. Примеров масса, и очевидно, что нельзя однозначно сказать: трение - это хорошо или плохо. Но оно есть, и наша задача - научиться использовать его на пользу человека.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Связь между силой тяжести и массой тела: динамометр.
Следующая тема:   Трение в природе, быту и технике: еще больше ПРИМЕРОВ

Выполнил Бологов Игорь Fтр = μN , где μ – коэффициент трения N – сила реакции опоры Давайте фантазировать! Давайте все по порядку. Когда вы проснетесь, то обнаружите что вы лежите непонятно где, а вся мебель в квартире находится в одном углу. Люстра, подвешенные полки, шторы и все остальные предметы, которые лежали или были подвешены на гвозди, будут валяться на полу, т.к. гвозди держат за счет силы трения. Предположим, что вы быстро привыкли к тому, что нет силы трения, и добрались до ванны; умылись и пошли завтракать. В кухне вы столкнётесь с ещё одной проблемой: вы не сможете поесть, т. к. еда будет выскакивать у вас из рук как мыло, потому что продукты в руках держаться тоже из-за силы трения. После многократных попыток удержать еду в руках, вы устанете и захотите сесть на стул, но вы сразу съедите вниз, а стул уедет в сторону.. Если вы находитесь около окна, то вам наверняка захочется посмотреть, что происходит на улице. И вы увидите то, что изображено на рисунке снизу. А это люди смешным образом будут ходить, контролируя каждый свой шаг, чтобы не упасть. Не будет окон штор, которые держались на петлях или гвоздях. Мебель будет передвигаться по комнатам из-за легкого дуновения даже самого слабого ветерка, а машины, припаркованные около домов, разваляться. Невозможно было бы дождаться или сесть в автобус, потому что изза отсутствия силы трения автобус не сможет остановиться на остановке. На скейтборде можно было кататься безостановочно и до одурения! Правда, не всегда удачно! Те, кто танцевал, не смогут остановиться, не ударив себе что-нибудь. Доплыть до берега будет невозможно. Невозможно будет играть в мяч, потому что он будет сам по себе, а ноги – сами по себе. Газонокосилка будет скользить по траве, как по катку, не срезая травы. Машины ездили бы по бездорожью, как по самым лучшим шоссе. Поезда будут ездить без остановки, сталкиваясь, сходить с рельсов и скользить дальше. НЕБОЛЬШИЕ ВОЛНЫ ПРЕВРАЩАЛИСЬ БЫ В БОЛЬШИЕ ЦУНАМИ И НИКОГДА НЕ ПРЕКРАЩАЛИСЬ. ПРОСТОЙ ЛЕГКИЙ ВЕТЕРОК СТАНОВИЛСЯ БЫ СМЕРЧЕМ ИЛИ БУРЕЙ И ТОЖЕ НИКОГДА НЕ ПРЕКРАЩАЛСЯ. С гор сползли бы все ледник, камни, земля. Остались бы только лысые горы. Выполнила Лебеденко Валерия Кому из вас не случалось помечтать... Тем более на уроках, тем более, когда слушаешь крайне неинтересную тебе, тему... Как, казалось бы, просто и легко мир обошелся бы без силы трения и архимедовой силы, Пушкина и Гоголя и др... Но не получалось ли у вас так, что подхваченные Мечтой вы попадали в страну «Невыученных Уроков» - с поездами, несущимися навстречу друг другу по одному полотну, и половинчатыми землекопами? Я решила пойти немного дальше пустых мечтаний. С помощью своих фантазий и размышлений я постаралась понять силу трения и то, за что она отвечает. Жить в мире, где каждому нашему движению препятствует трение, нелегко, но если трение исчезнет, нам придётся гораздо хуже. В фантастическом мире без трения возможны происшествия более удивительные, чем те, что описаны в сказке К.Чуковского «Мойдодыр». Шевельнётся спящий человек – и одеяло, не удерживаемое трением покоя, сползёт и отправится путешествовать по комнате; заденет сапоги – и сапоги поползут куда придётся. По дороге сапоги встретят много препятствий и, наконец, все сведется к тому, что стол зацепит по дороге стулья и все вещи соберутся где-нибудь в одном месте, ведь пол не бывает идеально горизонтальным. В мире без трения жизнь человека превращается в упорную погоню за расползающимися и разбегающимися вещами. При отсутствии трения даже самый малейший толчок будет вызывать безостановочное движение по инерции всех предметов. Но сможет ли человек что-либо сделать? Если встать на пол, то как устоять на нём? Полы, тротуары, станут более скользкими, чем самый гладкий лёд. Ходить по полу будет совершенно невозможно. И передвигаться люди смогут, пожалуй, только при помощи каких-то липких или клейких веществ, т.е. им придётся приклеивать себя к полу при каждом шаге, но это будет возможно лишь при условии, что с исчезновением трения и эти вещества не потеряют своей липкости. Сразу же после исчезновения трения люди с ужасом убедятся, что платье на них расползается. Ведь швы держатся исключительно благодаря трению между нитками и тканью. Все пуговицы оторвутся, все узлы развяжутся, гвозди из ботинок выскочат, и ткани начнут расползаться, потому что волоконца в нитках тоже скреплены трением. Всё это может произойти при частичном исчезновении трения. Если же прекратят своё действие все виды трения, то земной шар превратится в клубок мельчайшей пыли, окутанный такой же пыльной атмосферой. Трение мешает людям двигаться и двигать, но без трения мы совсем не могли бы передвигаться и существовать. Трение не только вредно, но и полезно. Трение совершенно необходимо и неизбежно. Оно порождено тем, что мир материален, и каждый предмет двигается только во взаимодействии с другими предметами, а трение является неизбежным следствием этого взаимодействия. Если бы не было силы трения, Не остановились бы мы Ни на мгновение. Вечно летал бы самолет. А вдруг он куда пропадет? На светофоре красный свет Сейчас загорится. Если бы не было силы трения, Пора тормозить. А не тормозится! Не избежали бы мы столкновения. Сила трения важна! Сила трения нужна! Если будет сила трения Избежим мы разрушения. Если б не было силы трения Вся Земля тогда бы, Без сомнения, Стала бы ледяным катком, И вместе с ней Все дома плясали бы весь день. Презентация подготовлена ученицей 7 «А» класса МОУ лиц ей №5 имени Ю.А. Гагарина Шипулиной Варварой Изучением трения ученые занимаются уже пятьсот лет. Первым его исследовал еще Леонардо да Винчи (1452-1519). Важные результаты в этой области были получены французскими учеными Г. Амонтоном (16631705) и Ш. Кулоном (1736-1806). Какую роль играет трение в природе и технике, положительную или отрицательную? На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Трение может быть как полезным, так и вредным. В первом случае его стараются усилить, во втором - ослабить. Когда человек, делая шаг, отталкивается от земли, подошва ботинка стремится продвинуться назад, в сторону противоположную движению человека. А сила трения, действующая со стороны земли на подошву, направлена против движения подошвы. В этом случае сила трения действует противоположно направлению движения подошвы(но по направлению движения человека). Если трение достаточно для того, чтобы нога не проскальзывала, то нога во время толчка перемещаться не будет. Второй этап ходьбы - отставшая нога выносится вперед и ставится на землю. В этом случае сила трения направлена уже против движения человека. Таким образом, при ходьбе направление силы трения все время меняется. Теперь посмотрим, как работает сила трения при катании на лыжах... Но вот Вы отправляетесь в горы... Если спуск крутой, человек тормозит ногами, и сила трения направлена против скорости человека. При пологом спуске и при подъеме на гору тормозить не надо, и сила трения возникает так же, как и при ходьбе по ровному месту. Хорошо известно, что в критические моменты, чтобы не сорваться со скользкой жерди или подняться по крутой стене, человек не очень-то доверяет обуви, предпочитая действовать босиком. И не зря. Oгромнoe преимущество нашей голой пятки и стопы в том, что они эластичны. Это дает им возможность «вписываться» в шероховатый рельеф, резко увеличивая площадь контакта с твердой поверхностью, а следовательно и сопротивление проскальзыванию. Особый мелкий гофр (волнистость) кожи на человеческой ступне также препятствует проскальзыванию ноги назад. Этот гофр совершенно не изнашивается, а точнее, непрерывно восстанавливается по мере истирания кожи. Американские астронавты члены экипажа «Аполлон-12» Ч. Конрад и А. Бин рассказывали, что по Луне ходить легко, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно было упасть. Материалы ходьбы человека определяется силой трения между подошвой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, то и сила трения тоже уменьшается в шесть раз, а сила мышц такая же, как и на Земле. Это все равно, что на Земле стать в шесть раз сильнее. Ходьба сразу превратится в прыжки, и устойчивость потеряется. При скоростном спуске на санях и горных лыжах костюмы и снаряжение спортсменов должны быть обтекаемыми, чтобы уменьшить встречное сопрот ивление воздуха. Это достигается путем использования специальных тканей и материалов, а также «продувкой» спортсменов или их манекенов в аэродинамических трубах. В спорте сопротивление набегающего потока воздуха далеко не всегда зло. Вспомним о коварных, захватывающих дух ударах «сухой лист» в футболе или знаменитых крученых подачах в волейболе и теннисе. Все эти виртуозные приемы основаны на сложных аэродинамических эффектах и были бы совершенно невозможны в пустоте. Лыжи и коньки занятие сезонное, да и то лишь в странах с относительно холодн ым климатом. Но катки с искусственным льдом позволяют сейчас проводить многие состязания при любой погоде. Появление пластиков с различными свойствами позволило в одних случаях создать беговые дорожки, футбольные поля и корты с искусственными покрытиями использовать материалы, имеющие не только низкий коэффициент трения, но и рифлёную поверхность. 1. Не подмажешь - не поедешь; 2. Пошло дело как по маслу; 3. Угря в руках не удержишь; 4. Что кругло легко катится; 5. Ловкий человек и на дынной корке не поскользнется; 6. Лыжи скользят по погоде; 7. Из навощенной нити сеть не сплетешь; 8. Колодезная веревка сруб перетирает; 9. Ржавый плуг только на пахате очищается; 10. Нет такого человека, который бы хоть раз не поскользнулся на льду 11. Коси коса пока роса; роса долой и мы домой; 12. Баба с воза - кобыле легче; 13. Все перемелется мука будет; 14. Сухая ложка рот дерет; 15. Не подмажешь - не поедешь; 16. Как корова на льду; 17. Близко - да склизко; 18. Скрипит как несмазанная телега; 19. Оттого телега запела, что давно дегтя не ела; 20. Против шерсти не гладят; 21. Кататься как сыр в масле; 22. Остер шип на подкове, да скоро обивается; 23. Где скрипит - там и мажут; 24. Плуг от работы блестит; 25. Не тертая стрела в бок идет; 26. По льду ходить - подскользнуться; 27. На льду не строятся; 28. Каков нож, так и режет; 29. Три, три, три - будет дырка; 30. Тупой серп руку режет хуже острого; 31. На булате ни написать, ни стереть; 32. Плохое колесо больше плохого скрипит; 33. От работы пила раскалилась до бела; 34. Добрый жернов все смелет, плохой сам смелется; 35. В дорогу идти - пятеро лаптей сплести. Что такое трение? Трение - явление. Враг оно нам или друг? Это знают все вокруг. Если б трение пропало, Что б со всеми нами стало? Мы ходить бы не смогли, Оттолкнувшись от Земли. Если б взяли что-то вдруг. Оно выпало б из рук. Помогает трение Начинать движение Всем машинам, тракторам, Мотоциклам, поездам. . . . Но при том приносит вред И не мало разных бед. В станках, приборах трутся части, И это - главное несчастье. Ну и все автомашины Быстро снашивают шины! И поэтому вопрос Не настолько уж и прост: Тренье - друг наш или враг? Ответ двоякий: так и так. составила ученица 7г класса МОУ лицея №5 Ионе Дарья Существует на свете сила трения. Она имеет большое значение! Есть три вида трения: скольжения, покоя, качения. Все по себе очень важны И в этом мире, конечно нужны. (В. Саяпин) А представьте себе... что дорога стала более скользкой, чем каток; Люди ежесекундно падали бы и не могли подняться. Ведь только трение покоя позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге. Упавшие в воду глыбы вызывали бы волны, которые бушевали бы, не стихая – ведь усмирявшее их раньше внутреннее трение между слоями воды, а также трение о берега и дно исчезли! Огромные волны на морях и океанах, раз образовавшись, никогда не стихали бы. Возникает движение воздуха – ветер. Но при наличии внутреннего трения движение воздуха тормозится, ветер рано или поздно стихает. В мире без трения ветры дули бы с невероятной скоростью… …ползущие без торможения со склонов гор на равнины громадные каменные глыбы... …рассыпающиеся песчаные холмы... Всё, что может двигаться, будет катиться, пока не окажется на самом низком уровне. Трение – это одно из самых полезных явлений на Земле. Без него не было бы даже жизни. Создатель: Коробова Мария Преподаватель: Валлерштейн Галина Георгиевна Сила трения – это сила, возникающая при взаимодействии одного тела с поверхностью другого тела, когда поверхности неподвижны или двигаются относительно друг друга. Например: Сила трения скольжения(Напр.: движение лыж по снегу) Сила трения качения(Напр.: движение колес по асфальту) Сила трения покоя(Напр.: чтобы сдвинуть тело, долго находящееся в одном положении надо напрячься. Сила, удерживающая его на месте, называется силой трения покоя) Итак, мы узнали, что такое сила трения и что она делает. А если бы силы трения не существовало, что было бы с …? Ее бы вообще не было. При попытках сделать нити, все волокна бы расплетались… Нельзя было бы построить самой простой машины. Приводные ремни немедленно соскакивали бы. Без трения автомобиль не только нельзя остановить или повернуть, его вообще нельзя заставить катиться. В мире без трения вращающиеся ведущие колёса автомобиля будут «буксовать», как это часто бывает в зимнее время на обледеневшей дороге. Чтобы колёса катились, необходимо трение их о дорогу. На столе ничего не лежало бы: при малейшем наклоне всё съезжало бы на пол, скользило и катилось по нему, стараясь добраться до самого низкого места. В самом деле, ведь только сила трения покоя удерживает предметы на слегка наклонном гладком столе и не даёт им съезжать под действием силы тяжести. Все узлы немедленно развязывались бы; ведь узлы держатся только благодаря трению одних частей верёвки, шнурка или бечёвки о другие.. ..В мире без трения нельзя было бы ничего толком построить или изготовить: все гвозди выпадали бы из стен, – ведь вбитый гвоздь держится только из-за трения о дерево. Все винты, болты, шурупы вывинчивались бы при малейшем сотрясении – они удерживаются только из-за наличия трения покоя. Из-за неравномерного нагревания Солнцем различных участков поверхности Земли воздух над ними не бывает одинаково плотным. Более плотный воздух из холодных мест перемещается в места более тёплые, вытесняя оттуда нагретый воздух. Возникает ветер. При наличии внутреннего трения (вязкости) движение воздуха тормозится, ветер стихает. В мире без трения ветры дули бы с невероятной скоростью. Реки, текущие с гор, не тормозились бы о берега и дно. Вода в них текла бы всё быстрее и быстрее и, с бешеной силой налетая на излучины берегов, размывала и разрушала бы их. Упавшие в воду глыбы (например, при извержении вулканов) вызывали бы волны, которые бушевали бы, не стихая – ведь усмирявшее их раньше внутреннее трение между слоями воды, а также трение о берега и дно исчезли бы! Огромные волны на морях и океанах никогда не стихали бы. Представьте, что пол стал ещё более скользким, чем каток; вот тогда вы и получите отдалённое представление о ходьбе в мире без трения – она в таком мире почти невозможна. Люди поминутно падали бы и не могли подняться. Ведь только трение (точнее: трение покоя) позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге. Вывод напрашивается сам собой: без силы трения жизнь на Земле была бы невозможна.

Сила трения встречается буквально на каждом шагу. Но знают ли люди, зачем она нужна? В чем вред и польза силы трения? Попробуем разобраться.

Предисловие

На земные объекты действует несколько сил, которые тесно взаимосвязаны между собой и влияют на жизнедеятельность тел. Прежде всего, это сила тяжести, упругости (внутреннее сопротивление тел в ответ на смещение их молекул) и реакции опоры. Но есть еще она очень важная физическая величина, называемая силой трения. Она в отличие от силы тяготения и упругости не зависит от расположения тел. При ее изучении действуют иные законы: коэффициент трения скольжения и сила реакции опоры. Например, если понадобится сдвинуть тяжеловесный шкаф, то с первой же минуты станет понятно, что сделать это непросто. Кроме того, при выполнении данной задачи присутствуют определенные помехи. Что же препятствует усилиям, приложенным к шкафу? А мешает этому не что иное, как сила трения, принцип действия которой изучают еще в школе. Курс физики за 7 класс подробно рассказывает об этом явлении.

Что у нас под ногами?

С ней люди сталкиваются очень часто. Польза трения в том, что мы бы и шагу ступить не смогли, не будь этой физической величины. Именно она удерживает нашу обувь на той поверхности, куда мы ступаем. Каждый из нас ходил по очень скользким поверхностям, например, по льду, и не понаслышке знает, что это очень тяжело. Почему так происходит? Прежде чем рассказать о том, в чем вред и польза силы трения, определимся с тем, что это такое.

Суть понятия

Силой трения называется взаимодействие двух тел, возникающее в месте их соприкосновения и препятствующее их движению относительно друг друга. Различают несколько видов трения - покоя, скольжения и качения.

Причины возникновения

Первая из причин заключается в неизменной шероховатости поверхностей. Именно этот показатель влияет на то, какой вид силы трения будет иметь место. Если речь идет о гладких поверхностях, например, о покрытой металлом крыше или о ледяных участках, то их шероховатость почти не видна, однако это не значит, что ее нет - она присутствует на микроскопическом уровне. В этом случае будет действовать сила трения скольжения. Но если говорить о шкафе, стоящем на ковре, то здесь шероховатости двух объектов будут значительно препятствовать взаимному движению. Второй причиной является электромагнитное молекулярное отталкивание, которое происходит в месте контакта объектов.

Трение покоя

Что происходит в случае, когда мы пытаемся сдвинуть с места шкаф, однако нам не удается переместить его ни на сантиметр. Что удерживает предмет на одном месте? Это сила трения покоя. Дело в том, что приложенные усилия компенсируются силой сухого трения, возникающей между шкафом и полом.

Вред и польза силы трения покоя

Сила трения качения

Если мы вспомним, что когда-нибудь придется двигать шкаф обратно, то решим оснастить его колесиками. В этом случае возникающее взаимодействие будет называться трением качения, поскольку предмет уже будет не скользить, а катиться по поверхности. Катящиеся колесики будут немного вдавливаться в ковер, образовывая бугорок, который нам необходимо будет преодолеть. Этим и обуславливается сила трения качения. Разумеется, если мы покатим шкаф не по ковру, а, например, по паркету, то переместить его будет еще легче, за счет того, что поверхность паркета тверже поверхности ковра. По той же причине велосипедистам ехать по шоссе куда проще, чем по пляжу с мелким песком.

Неоднозначный вопрос

В чем состоит вред и польза силы трения любого типа? Разумеется, приведенные примеры несколько утрированы - в жизни все немного сложнее. Однако несмотря на то, что сила трения имеет очевидные минусы, создающие ряд сложностей в жизни, ясно, что без нее проблем было бы гораздо больше. Поэтому у данной величины есть свои недостатки и преимущества.

Негативные примеры

Среди примеров вреда этой силы на одном из первых мест стоит проблема перемещения тяжеловесных грузов, быстрого изнашивания любимых вещей, а также невозможности создать вечный двигатель, поскольку из-за трения любое движение рано или поздно прекращается, требуя стороннего вмешательства.

Положительные моменты

Среди примеров полезности этой силы то, что мы можем спокойно ходить по земле, не поскальзываясь на каждом шагу, наша одежда прочно сидит и мгновенно не приходит в негодность, поскольку нити ткани удерживаются благодаря трению. Кроме того, люди используют принцип действия этой силы, посыпая скользкие дороги, из-за чего удается избежать множества аварий и травм.

Выводы

Человечество научилось взаимодействовать с данной физической величиной, увеличивая и уменьшая ее в зависимости от поставленных целей. Наша непосредственная задача - попытаться использовать ее максимально эффективно.

Класс: 7

Цели урока:

• обобщить знания по теме: «Сила трения»
• продолжить формирование естественнонаучных представлений по изучаемой теме
• создать условия для формирования познавательного интереса, активности учащихся
• способствовать развитию конвергентного мышления
• формирование коммуникативного общения

Оборудование: интерактивный комплекс SMART Board Notebook

Эпиграф урока:

«Человек родился быть господином,
Повелителем, царем природы, но
Мудрость, с которой он должен
Править, не дана ему от рождения:
Она приобретена учением.»
Н.И. Лобачевский.

План урока:

1. Оргмомент
2. Вступительное слово учителя
3. Конкурс творческих работ
4. Рефлексия

Ход урока

Учитель: Здравствуйте, ребята! Садитесь. Вы помните, что домашним заданием было пофантазировать на тему «Мир без трения»? Давайте посмотрим, что у вас получилось.

Конкурс творческих работ

1. Бологов Игорь

Каков мир без силы трения?

Что будет, если сила трения исчезнет?

Fтр = N, где – коэффициент трения; N – сила реакции опоры

Давайте фантазировать!

3 слайд

Давайте все по порядку. Когда вы проснетесь, то обнаружите что вы лежите непонятно где, а вся мебель в квартире находится в одном углу. Люстра, подвешенные полки, шторы и все остальные предметы, которые лежали или были подвешены на гвозди, будут валяться на полу, т.к. гвозди держат за счет силы трения.

4 слайд

Предположим, что вы быстро привыкли к тому, что нет силы трения, и добрались до ванны; умылись и пошли завтракать. В кухне вы столкнётесь с ещё одной проблемой: вы не сможете поесть, т. к. еда будет выскакивать у вас из рук как мыло, потому что продукты в руках держаться тоже из-за силы трения.

5 слайд

После многократных попыток удержать еду в руках, вы устанете и захотите сесть на стул, но вы сразу съедите вниз, а стул уедет в сторону.

6 слайд

Если вы находитесь около окна, то вам наверняка захочется посмотреть, что происходит на улице. И вы увидите то, что изображено на рисунке снизу. А это люди смешным образом будут ходить, контролируя каждый свой шаг, чтобы не упасть. Не будет окон штор, которые держались на петлях или гвоздях. Мебель будет передвигаться по комнатам из-за легкого дуновения даже самого слабого ветерка, а машины, припаркованные около домов, разваляться.

7 слайд

А теперь: что будет происходить во всем мире?

8 слайд

Невозможно было бы дождаться или сесть в автобус, потому что из-за отсутствия силы трения автобус не сможет остановиться на остановке.

9 слайд

На скейтборде можно было кататься безостановочно и до одурения!

Правда, не всегда удачно!

10 слайд

Те, кто танцевал, не смогут остановиться, не ударив себе что-нибудь.

11 слайд

Доплыть до берега будет невозможно.

12 слайд

Невозможно будет играть в мяч, потому что он будет сам по себе, а ноги – сами по себе.

13 слайд

Газонокосилка будет скользить по траве, как по катку, не срезая травы.

14 слайд

Машины ездили бы по бездорожью, как по самым лучшим шоссе.

15 слайд

Поезда будут ездить без остановки, сталкиваясь, сходить с рельсов и скользить дальше.

16 слайд

Небольшие волны превращались бы в большие цунами и никогда не прекращались.

17 слайд

Простой легкий ветерок становился бы смерчем или бурей и тоже никогда не прекращался.

18 слайд

С гор сползли бы все ледник, камни, земля. Остались бы только лысые горы.

2. Лебеденко Валерия

Мир без трения

Кому из вас не случалось помечтать... Тем более на уроках, тем более, когда слушаешь крайне неинтересную тебе, тему... Как, казалось бы, просто и легко мир обошелся бы без силы трения и архимедовой силы, Пушкина и Гоголя и др... Но не получалось ли у вас так, что подхваченные Мечтой вы попадали в страну «Невыученных Уроков» – с поездами, несущимися навстречу друг другу по одному полотну, и половинчатыми землекопами?

Жить в мире, где каждому нашему движению препятствует трение, нелегко, но если трение исчезнет, нам придётся гораздо хуже. В фантастическом мире без трения возможны происшествия более удивительные, чем те, что описаны в сказке К.Чуковского «Мойдодыр». Шевельнётся спящий человек – и одеяло, не удерживаемое трением покоя, сползёт и отправится путешествовать по комнате; заденет сапоги – и сапоги поползут куда придётся. По дороге сапоги встретят много препятствий и, наконец, все сведется к тому, что стол зацепит по дороге стулья и все вещи соберутся где-нибудь в одном месте, ведь пол не бывает идеально горизонтальным.

В мире без трения жизнь человека превращается в упорную погоню за расползающимися и разбегающимися вещами. При отсутствии трения даже самый малейший толчок будет вызывать безостановочное движение по инерции всех предметов.

Но сможет ли человек что-либо сделать? Если встать на пол, то как устоять на нём? Полы, тротуары, станут более скользкими, чем самый гладкий лёд. Ходить по полу будет совершенно невозможно. И передвигаться люди смогут, пожалуй, только при помощи каких-то липких или клейких веществ, т.е. им придётся приклеивать себя к полу при каждом шаге, но это будет возможно лишь при условии, что с исчезновением трения и эти вещества не потеряют своей липкости.

Сразу же после исчезновения трения люди с ужасом убедятся, что платье на них расползается. Ведь швы держатся исключительно благодаря трению между нитками и тканью. Все пуговицы оторвутся, все узлы развяжутся, гвозди из ботинок выскочат, и ткани начнут расползаться, потому что волоконца в нитках тоже скреплены трением.

Всё это может произойти при частичном исчезновении трения. Если же прекратят своё действие все виды трения, то земной шар превратится в клубок мельчайшей пыли, окутанный такой же пыльной атмосферой.

Трение мешает людям двигаться и двигать, но без трения мы совсем не могли бы передвигаться и существовать. Трение не только вредно, но и полезно. Трение совершенно необходимо и неизбежно. Оно порождено тем, что мир материален, и каждый предмет двигается только во взаимодействии с другими предметами, а трение является неизбежным следствием этого взаимодействия.

Если бы не было силы трения,
Не остановились бы мы
Ни на мгновение.
Вечно летал бы самолет.
А вдруг он куда пропадет?
На светофоре красный свет
Сейчас загорится. Если бы не было силы трения,
Пора тормозить. А не тормозится!
Не избежали бы мы столкновения.
Сила трения важна!
Сила трения нужна!
Если будет сила трения –
Избежим мы разрушения.
Если б не было силы трения –
Вся Земля тогда бы,
Без сомнения,
Стала бы ледяным катком,
И вместе с ней
Все дома плясали бы весь день.

3. Шипулина Варвара: сочинение и презентация

Мир без трения

Один раз я написала контрольную по физике, но я не готовилась к ней и чувствовала, что написала плохо, я очень злая шла из школы и, в конце концов, мне стало так обидно, что я забубнила себе под нос: «Хоть бы пропала эта сила трения, вот бы её вообще не было»…Остаток дня прошёл нормально, и я легла спать хоть и немного взвинченная.

А вот и утро, я уже совсем забыла о вчерашнем, как вдруг мне почудилось, что я соскальзываю с кровати. Но я не восприняла это всерьёз и попробовала встать. То,что случилось дальше было просто неописуемо… Встав, я чудом обошлась без переломов, я распласталась по всему полу не в силах подняться. Тут в мою комнату вошла мама, ну как вошла…Неловко и очень нелепо заползла.

– Доброе утро, ты уже проснулась?

– Да, но постой в чём дело, почему ты так нелепо ходишь, я все время падаю, и что на тебе одето?!

Удивлённо спросила я. На ней была больничная рубаха, гипс на левой руке и правой ноге. У неё было очень странное выражение лица, на котором сияла немного болезненная улыбка.

– Со мной? Дорогуша, со мной всё отлично, и что это за странные вопросы, я хожу как и все нормальные люди. Может ты заболела?

– Нет мам! Это ты больна! Что тут вообще происходит?!

– Милая, всё хорошо, ты преувеличиваешь, у меня всё как обычно, вчера я просто попала в аварию.

– Просто попала в аварию?! Просто?! Ты ведь могла погибнуть!!!

– Да не беспокойся обычное дело.

С вялой улыбкой сказала мама. Она посмотрела на часы, валявшиеся на полу.

– Господи, ты же опаздываешь в школу! Давай живее собирайся и иди на уроки.

Пересилив себя, я собралась и поползла в школу. Я была повергнута в шок, выйдя на улицу, все ходили так же как я, спотыкаясь и падая, шли по своим делам. Всюду разбитые машины, люди все в гипсе и перевязках, я не встретила не одного здорового человека! Когда я добрела до школы, у меня был урок физики. Я решилась подойти к учителю и попросить переписать контрольную.

– Здравствуйте, извините, а я могу переписать контрольную по силе трения?!

– Почему? Что это такое «сила трения» что-то ты выдумываешь, нужно лучше учить физику, а то фантастику какую-то сочиняешь!

И тут я всё поняла… Эти события, всё это из-за меня, потому что я хотела что б силы трения не существовало, я заплакала…И как будто проснулась, я очнулась в кровати.

– Как хорошо, что это лишь сон…

Учитель: Спасибо, ребята, за урок. Вы все очень хорошо постарались. Много интересных мыслей, фантазий. Молодцы, так держать!