Жук Максим Евгеньевич

Размышления на тему: мир без трения.
В нашем мире очень многое «держится» на равновесии, и сила трения, а именно сила трения покоя, является той силой, которая это равновесие поддерживает - трение ведь всегда против скорости, в том числе, и против скорости разрушения. Сила трения покоя препятствует разрушению так же, как реакция опоры не дает телу провалиться сквозь землю. И она точно так же, как и реакция опоры, существует до каких-то пределов, не может превысить некоторое значение: если трактор хорошенько подтолкнуть, он, в конце концов, поедет, но, если на него положить что-нибудь такое тяжелое, то опора может не выдержать. Часто, говоря про трение, мы имеем в виду только трение скольжения или качения, забывая про труд трения покоя. Жидкое трение устроено иначе, и требуется малейшее дуновение ветерка, чтобы привести в движение айсберг - вот эти айсберги и дрейфуют по океанам, создавая опасность мореходам. Если бы в нашем мире не было бы трения покоя, то он был бы похож на огромное скопление таких айсбергов (это не значит, что график трения скольжения совпадал бы с графиком жидкого трения). На равновесии держится все, что скреплено винтами и гвоздями.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Эссе

«Мир без трения»

Старый Оскол 2012 г

Мир без трения

Кому из вас не случалось помечтать... Тем более на уроках, тем более, когда слушаешь крайне неинтересную и «ненужную» тебе, да и всему окружающему миру, тему... Как, казалось бы, просто и легко мир обошелся бы без силы трения и архимедовой силы, Пушкина и Чернышевского, логарифмов и квадратных уравнений... 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?

Размышления на тему: мир без трения.

В нашем мире очень многое «держится» на равновесии, и сила трения, а именно сила трения покоя, является той силой, которая это равновесие поддерживает - трение ведь всегда против скорости, в том числе, и против скорости разрушения. Сила трения покоя препятствует разрушению так же, как реакция опоры не дает телу провалиться сквозь землю. И она точно так же, как и реакция опоры, существует до каких-то пределов, не может превысить некоторое значение: если трактор хорошенько подтолкнуть, он, в конце концов, поедет, но, если на него положить что-нибудь такое тяжелое, то опора может не выдержать. Часто, говоря про трение, мы имеем в виду только трение скольжения или качения, забывая про труд трения покоя. Жидкое трение устроено иначе, и требуется малейшее дуновение ветерка, чтобы привести в движение айсберг - вот эти айсберги и дрейфуют по океанам, создавая опасность мореходам. Если бы в нашем мире не было бы трения покоя, то он был бы похож на огромное скопление таких айсбергов (это не значит, что график трения скольжения совпадал бы с графиком жидкого трения). На равновесии держится все, что скреплено винтами и гвоздями (но не на заклепках, так что «Аврора» без трения останется целой).

Если только без трения покоя будет такое, то можно себе представить, что будет вообще без трения (можно, но трудно). Равновесие очень важно - в мире нет ничего идеального, нет так же идеально горизонтальной поверхности, так что без трения под действием силы тяжести вскоре развалятся многие сооружения. Без трения, как это ни смешно, если в стенку с двух сторон вкрутить шурупы (проделав дырки - чем?), то, насколько бы вертикальной стенка ни была, один из них через некоторое время выкрутится - идеальных стенок не бывает. Короче, между деталями зданий, и не только зданий, а вообще всех частей чего-либо должны действовать какие-то силы, кроме трения. И желательно, чтобы эти силы были направлены на созидание, а не наоборот. А видов этих самых сил, если вообще делить все силы на виды (что само по себе невозможно - ведь все силы, в конце концов, сводятся к одному, тому, чего мы не понимаем - к взаимодействию между частицами; и с таким же успехом можно бы было спросить, что было бы, например, без силы тяги), в мире оказывается не так уж много. Тем более, мало тех, которые мы (живые организмы, то есть все те, к которым применимо слово «использовать») можем использовать для передвижения - так что без трения этот процесс представляет большую проблему. В основном для передвижения мы используем силу трения, силу реакции опоры и силу тяжести. Другое дело, что, может, без передвижения можно и обойтись, ведь обходится же большинство растений. Но, может, сами эти растения и обходятся без него, но семена-то этих растений либо летят по ветру, либо их переносят насекомые. А без размножения никак.

Без трения бедным людям придется как-то использовать реакцию опоры и притяжение для передвижения. На самом деле, это не так уж и сложно - ведь реакцией опоры мы можем управлять, поворачивая эту самую опору. Отсутствие трения нам не мешает оттолкнуться от стенки - это и делает все время поезд на шестеренках, постоянно отталкиваясь от наклоненных поверхностей зубчиков, он едет на реакции опоры. И самые первые поезда так и делали, потому что люди не верили, что сила трения может сдвинуть состав. Кстати, такой же способ можно применить и для передвижения пешком - нужно сделать рифленую дорогу, чтобы плоскость зубчика была по размеру ступни. Тогда люди будут подпрыгивать, отталкиваясь от наклонных поверхностей, а сила тяжести будет возвращать их на землю. Придется немного попрыгать! В общем-то, в этом и состоит суть наших лестниц - мы тоже, чтобы не скатиться вниз, заменяем силу трения силой реакции опоры.

Многие, да, похоже, и я, преувеличивают разрушительные способности отсутствия трения, ведь не надо забывать про не менее важную реакцию опоры. Трение зависит от реакции опоры и у нас интуитивно отсутствие первой связано с отсутствием второй. Действительно, без реакции опоры мир выглядел бы очень смешно, правда, смеяться было бы уже некому.

Конечно, нельзя не сказать, что энергии придется все равно тратить меньше, в том числе, и на передвижение - ведь, потратив неимоверные усилия на то, чтобы забраться на гору, нам больше не придется ничего делать, чтобы попасть на другую такую же; приобретя нужную скорость, нам не надо ничего делать, чтобы ее поддерживать. Таким образом, мы вплотную приближаемся к осуществлению идеи вечного двигателя. Но, если над этим задуматься, то в самом названии «Вечный двигатель» заключена ошибка. От двигателя мы можем что-то получать, какую-то энергию, но что можно получить от двигателя, который останавливается, когда от него пытаются что-то взять? Какая ему разница, кто у него забирает энергию - трение или мы?

Несмотря на это, механизмы, где мы используем смазку, конечно, будут работать лучше, и колесо никогда никому ни будет нужно. Скорее всего, это сильно затормозит развитие механики. Но тут есть и еще один момент - наличие трения тоже тормозит развитие науки, ведь оно мешает правильному пониманию законов Ньютона и восприятию постоянности ускорения свободного падения. Скорее всего, без трения люди поняли бы их раньше.

Но что говорить о науке, когда существование самой Земли сомнительно - она, как и другие планеты, была бы разрушена метеоритной атакой. Конечно, в Луну и в нашем мире попадают метеориты, но в том-то и дело, что без трения не только метеориты не будут сгорать в атмосфере, но между частями планеты, на которые она дробиться в месте удара, нет трения, и ударная волна придает им большую изначальную скорость, так что они могут и не вернуться обратно на планету.

Все-таки, отсутствие трения - это, конечно, абсурд. А, когда думаешь о том, чего не может быть, невольно приходишь либо к причине этого, либо просто к парадоксу. Действительно, не совсем понятно, что тут надо понимать под «трением». Возьмем, к примеру, тот же поезд на шестеренках - он, как выяснилось, без трения поедет. Но если взять, и размер зубчиков уменьшить во много раз, чтобы они были не видны на фоне поезда - он не будет ничем принципиально отличаться от первого, но ведь тогда мы сможем уже сказать, что на его колесо действует сила трения, которой нет! То есть непонятно, на каком этапе масштабирования мы можем применить к рельсе коэффициент трения. Наверно, для описания таких фантастических тем нужно на время забыть о причине явлений.

Так можно описать наш мир, где «выключили» трение, но вряд ли наш, уже сформировавшийся мир сможет перестроиться. Скорее возможен мир, где трения никогда не было. Такой мир был бы совершено другим, и мы практически не можем его описать, наши представления к нему неприменимы.

Если цивилизация, да что там цивилизация, жизнь смогла вообще возникнуть, что само по себе невозможно, значит, она сможет возникнуть и без трения. Мир «большой», места много - выбор есть. И при любых условиях найдется такое место, где образование жизни, какой бы она ни была, возможно.

Об этом, наверно, нельзя говорить серьезно, но тогда это уже будет не физика.

Мир без силы трения

В мире, который мы будем рассматривать, остается трение твердых тел о жидкость и о газ - вязкое трение. А вот насчет сухого трения надо подумать. Так как трение на молекулярном уровне - это «зацеп выступа о выступ». А абсолютно гладких поверхностей (идеальных) - не бывает. Но не будем забывать, что этот мир - волшебный, в нем может происходить абсолютно все, в зависимости от придуманных нами условий. Так что, поставим условие (закон) о трении: любой скол поверхности (да и сама поверхность) твердого тела - идеал, но сильно выдающиеся выступы (камни) этому закону не подчиняются.

Так как остается трение о воздух, а гравитацию никто не отменял, атмосфера нашего мира от мира, в котором нет силы сухого трения, будет неотличима. Что же касается литосферы, «земли», то она почти по всему миру будет разрушаться воздушной эрозией. Но поверхность не будет состоять из «голого камня»- твердого слоя (у которого сила межмолекулярного взаимодействия будет больше силы трения выступающих частиц поверхности о воздух), как кажется на первый взгляд. Это не так. Земля большая и является системой замкнутой: если в одном месте что-то убавилось, в другом месте обязательно это же и прибавится. Получится «круговорот земли в природе».

Планета не будет равнинной, на ней спокойно могут существовать горы. Пусть на планете произойдет землетрясение: две тектонические плиты начнут двигаться друг на друга, и образуется складка (одна плита "налезет" на другую и приподнимется, или они «упрутся носами» и станут медленно подниматься). По идее, эта конструкция не сможет существовать, ведь трения покоя нет, и приподнявшаяся земля просто «съедет обратно». Но не надо забывать, что существуют и другие силы, отвечающие за сохранение формы: сами силы межмолекулярного взаимодействия. Земля большей частью по агрегатному состоянию - твердое вещество, но в виде «порошка». Сила взаимодействия между молекулами ее частиц намного больше, чем у жидкости или пластилина (хотя даже у пластилина хватит ее, чтобы вернуть телу форму после небольшой деформации). Таким образом, после поднятия поверхности, земля не рассыплется полностью, молекулы будут 2держаться друг за друга», и просто так изменить форму - не получится. Съедет только небольшая часть верхнего слоя, в котором за время этого процесса силы межмолекулярного взаимодействия «были разрушены».

Но будут присутствовать и более заметные отличия от нашего мира. Трение о землю отсутствует, речки будут без остановки разгоняться, т.к. сила тяжести все еще присутствует. Это, однако, относится не ко всем речкам. В случае, если речка каменистая, то силу трения заменяет сила упругости. Несмотря на то, что трения о камни не существует (трения скольжения: поверхность камней подобна скользящей поверхности лыжи, натертой специальными мазями), молекулы воды все равно сталкиваются с выступающими частями камней (им «без разницы», есть трение или нет, но впереди твердое, упругое тело, загораживающее путь). Другое отличие в том, что в зимний период сухой снег (его образование возможно), падающий с неба (кстати, падение ли это «земного снега» или снега на той планете мы отличить не сможем - ведь трение о газы есть), попадая на поверхность гор, залеживаться не будет. Под действием гравитации он будет скатываться. В этом случае, кроме преград, которые встречаются, не очень часто, ничто ему препятствовать не будет.

Пляжи на этой планете будут существовать, так что жизни будет легче выйти на сушу, если она, конечно, появится. Поэтому возможно и «точение» водой камня, например, когда вода капает на его поверхность (подземные реки).

Подумаем, возможна ли жизнь на этой планете. Вероятность, что за несколько миллиардов лет на планету хоть раз упадет огромный метеорит и после его падения на нем сохранятся какие-нибудь органические молекулы или даже одноклеточные живые существа, и этот метеорит упадет в какой-нибудь водоем (в океан или впадающую в него реку), не равна нулю. Если такое случится, то эти микрочастицы жизни окажутся в океане (непосредственно или - по течению реки). В результате мутаций (пройдут сотни миллионов лет) возникнут одноклеточные водоросли, а со временем - и многоклеточные. Тем, кто существует в океане, сухое терние не нужно (разве что тем, кто ползает по дну, но их мы можем и отбросить).

Проанализируем ситуацию с образованием растительности на суше. Представим себе бурю в океане. Некая водоросль попала в результате этого в замкнутый пресноводный водоем на суше. В результате огромного множества подобных случайностей одна водоросль в таком водоеме все же выжила и дала «потомство» (как и положено добропорядочной древней водоросли - вегетативно). В точности так же, как жизнь «осваивала» сушу в нашем мире - мире с трением - это произойдет и в мире без терния. На суше образуются растения. Ничто не помешает возникнуть и семенному размножению. Для всего этого сухое трение не нужно.

Совсем другое дело - с миром животных. Ведь им нужно двигаться! Начнем с животного мира океана. Его образованию ничто мешает - ни для рыб, ни даже для плавающих зверей сухое терние не нужно. То же самое относится и к двоякодышащим. Главное - чтобы они не пытались ползать - вот уж это точно невозможно без терния! Настанет такой прекрасный момент, когда в мире без трения появится и большая крокодила. Особенно огромными у нее будет когти - ведь только благодаря зацеплению за грунт в мире без сухого трения можно передвигаться по твердой поверхности. Такие когти позволят новенькой крокодиле выйти прогуляться из океана на материк - и со временем заселить границу воды и суши своим большим крокодильим потомством. Пройдут еще сотни миллионов лет - и суровый, но справедливый естественный отбор потребует от потомков крокодилы (как и от потомков других морских и пресноводных животных), чтобы они научились быстро бегать, высоко или далеко прыгать, лазить по деревьям, копать норы… Все это в мире без трения не так-то просто проделать. Всем животным на этой планете потребуются очень длинные и очень острые когти - чтобы вонзались в грунт, в дерево, а у некоторых, может быть - даже в лед и в известняк. В такой схеме есть место и зверю, в чем-то подобному нашим приматам. А тут уж недалеко и до питекантропа. Но, разумеется, с некоторыми задатками древней крокодилы - огромными острыми когтями.

У «нации питекантропов» мира без трения развитее техники будет затруднено. Им, например, не понадобятся «палка-копалка», которая древним людям с нашей планеты заменяла когти животных для поиска корешков и прочего подобного, хотя в нашем мире и есть трение. Питекантропы из мира без трения для того, чтобы рыть нору, могут научиться запускать когти своих задних конечностей в грунт, тем самым, используя силу упругости, оставаться на месте и не «уезжать». Не понадобится им и «дубина», которая была предназначена как для добычи «живой пищи», так и для защиты от нее - чтобы самому не стать едой. Не понадобится им и обувь. Ведь ходят люди в Африке без обуви. У них на ногах засохшие мозоли, и им это кажется нормальным, естественным. Но это не слишком существенные различия между эволюцией и начальным развитием техники науки нашего мира и мира без трения. Куда важнее образование огня.

В нашем мире все было легко. Люди за несколько сотен лет освоили способ добычи огня. В описываемом же мире сила трения отсутствует, и палочку о палочку не потрешь, даже если ее сможешь взять и удержать (вонзишь в нее свои длинные острые когти), также и не выбьешь искру, стукнув кремнем об огниво. В общем, проблемы... Я думаю, что возможен вариант знакомства «питекантропа» с огнем только в случае, если молния ударит в дерево и оно загорится. Один из древних «людей» возьмет обломанную, горящую ветку и сохранит огонь под какой-либо крышей, под выступом скалы, и этот огонь будет передаваться из поколения в поколение. Далеко в будущем люди узнают причину его образования и создадут первый гальванический элемент...

О дальнейшем можно размышлять едва ли не бесконечно. Но столько времени у нас нет, да и предугадать все этапы развития жизни волшебного мира, сидя в комнате, а, не находясь там с машиной времени - невозможно. Можно лишь представить примерный путь, по которому пойдет жизнь, коротко изложить перспективы ее развития.

Техника, а потом и наука вынужденно будут двигаться больше в направлении изобретений из области электричества, чем в направлении чисто механических машин, простых механизмов.

Механикой «тамошние люди» заинтересуются очень нескоро. У них не будет потребности в создании более быстрого способа передвижения. Ведь трения о поверхность (скольжения, качения) нет, и изобретать колесо вообще не понадобится (не будет разницы между доской и колесом). Они заинтересуется изучением науки, разве что только в случае войны племен. Им придется придумать какое-нибудь оружие. Только не копья или луки (их изготовить довольно сложно, да и вообще - вопрос, будет ли такое оружие в том мире действовать: стрела при запуске может просто немного проскользнуть вбок - изменится угол), а оружие «массового поражения». Например, катапульта. Но все равно она будет устроена немного по-другому, чем наша (ведь у них «все не как у людей»). Но для того, чтобы ее выдумать и соорудить, им придется несколько лет посидеть над физикой. Узнать много о силе упругости («что это такое, и с чем ее едят»). Механизм работы катапульты основан на силе упругости, а сила трения, которой нет, почти ни за что не отвечает, ее легко можно заменить, создав какой-либо упор (опять же - сила упругости и равновесие). Кроме трения о воздух и «грубых» преград (где силу трения заменяет сила упругости), никакому живому существу двигаться сколь угодно долго ничто не помешает (и то при малых скоростях это будут такие потери, что при «малейших усилиях» ими можно будет пренебречь).

Наиболее развитой областью в науке будет наука об электричестве. Без него жизнь на этой планете существовала бы, но в совершенно неразвитой форме Электричество («молния») может дать культуру жителям этой планеты, дать толчок в развитии науки, заставить «людей» задуматься об окружающем мире. В будущем электричество будет единственным начальным источником энергии, так как солнечную энергию они использовать и сохранять не смогут (ведь солнечных батарей у них нет). С помощью электричества «люди» смогут добывать тепло, проводить исследования и изобретать новые вещи («строить мир», например: расплавлять металл и отливать нужные формы). Такой мир через миллионы лет его развития мы представить уже не можем. Это будет мир фантастики, которая частично встречается в книгах...

Ученые говорят, что человек тратит 10-12 % усилий на борьбу с силой трения и избавление от последствий ее действия. Казалось бы, уберем силу трения и резко снизятся потери энергии. Но в действительности далеко не все так просто. Давайте представим, что произойдет, если гипотетически на Земле исчезнет сила трения.

Выходите вы такой ранним утром из своего обычного дома на улицу, где уже нет трения, и что видите? Первым делом вы хорошо приложитесь пятой точкой или затылком, как повезет, о землю, потому что силы трения между ботинками и вашим крыльцом уже нет. А что вы думали? Идеальный гололед.
Упав, вы начнете скользить по поверхности в направлении наклона улицы. Вместе с вами по улице будут катиться ваши соседи, дворовые собаки, мусорные контейнеры и автомобили. Все, что не вкопано глубоко и прочно в землю.
Попав в “карман” из каких-нибудь надежно закрепленных конструкций, откуда некуда катиться, вся ваша дружная компания остановится. Но представьте, какая куча-мала будет в этом месте? Более того – это будет трагедия, ведь против летящего автомобиля или любого другого большого предмета у вас мало шансов. А встать и убежать вы просто не в состоянии. Возможно, нас выручили бы присоски, но не факт.

Что говорят физики по этому поводу:
1. Любые средства передвижения, будь то велосипед, автобус или электричка, не смогут остановиться, а стоящий на месте транспорт не сможет двинуться с места.
2. Ваш ребенок не сможет научиться играть на скрипке, контрабасе, виолончели или альте, просто потому, что смычок не сможет больше извлечь звук из этих музыкальных инструментов. Это самое безобидное последствие отсутствия силы трения.
3. Шнурки вы тоже больше не сможете завязать, потому что всевозможные узлы мгновенно развяжутся.
4. Мы перестанем вешать картины и полки на стены, потому что гвозди и саморезы просто будут выскальзывать из них. Сами по себе будут раскручиваться гайки. Шурупы и болты, закрученные вверх, выкрутятся под собственным весом или весом прикрепленных к ним конструкций. Представляете, сколько всего свалится на землю с высоты?
5. В горах начнутся камнепады и массовые сходы лавин. Вследствие вращения планеты пока непонятно, как будут вести себя океаны и моря. Возможно они просто равномерно тонким слоем размажутся по поверхности всей планеты?

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?

Жить в мире, где каждому нашему движению препятствует трение, нелегко, но если трение исчезнет, нам придется гораздо хуже. В фантастическом мире без трения возможны происшествия более удивительные, чем те, что описаны в сказке К. Чуковского «Мойдодыр». В сказке все вещи героя разбежались в стороны, потому что надо было наказать неряху и грязнулю; но то же самое случится сразу же, как только исчезнет трение. Шевельнется спящий человек, и одеяло, не удерживаемое , сползет и отправится путешествовать по комнате, заденет за сапоги, и сапоги поползут куда придется. По еле заметному уклону пола покатится кровать. Она заденет за стол, и стол отправится по направлению полученного толчка. Стол зацепит по дороге за стулья, и очень скоро все вещи соберутся где-нибудь в одном месте. Ведь пол не бывает идеально горизонтальным. В мире без трения жизнь человека превратится в непрестанную, упорную погоню за расползающимися и разбегающимися вещами.

При отсутствии трения

При отсутствии трения каждый, даже самый малейший толчок будет вызывать безостановочное движение по у всех предметов. Но сможет ли человек что-либо сделать? Если он встанет на пол, то как устоять на нем? Полы, тротуары, дороги станут более скользкими, чем самый гладкий лед. Ходить по полу будет совершенно невозможно, и передвигаться люди смогут, пожалуй, только при помощи каких-либо липких или клейких веществ, то есть им придется 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 после исчезновения разных люди с ужасом убедятся, что платье на них расползается. Ведь швы держатся исключительно благодаря трению между нитками и тканью. Все пуговицы оторвутся, все узелки развяжутся, гвозди из ботинок выскочат, и ткани начнут расползаться, потому что волоконца в нитках тоже скреплены трением. Все часы начнут ужасно спешить, так как в точке подвеса их маятника уже не будет действовать сила трения. Все тормоза перестанут действовать. Остановить трамвай, поезд, троллейбус или автомобиль окажется невозможным. Все они будут продолжать движение по инерции равномерно, прямолинейно и безостановочно до тех пор, пока не врежутся в какое-либо препятствие, или не свалятся под откос на повороте. Ураганы, возникшие где-либо на Земле, начнут безостановочное движение вокруг земного шара, все сметая на своем пути. Громадные , поднятые бурями, сделают невозможным сообщение по морю. Все это может произойти только при частичном исчезновении трения. Если же прекратят свое действие все виды трения, то земной шар превратится в клубок мельчайшей пыли, окутанной такой же пыльной атмосферой.

Трение не только вредно, но и полезно

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

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.