Сила трения
теория по физике 🧲 динамика
Трение — вариант взаимодействия двух тел. Оно возникает при движении одного тела по поверхности другого. При этом тела действуют друг на друга с силой, которая называется силой трения. Сила трения имеет электромагнитную природу.
Сила трения — сила, возникающая между телами при их движении или при попытке их сдвинуть. Обозначается как F тр. Единица измерения — Н (Ньютон).
Трение бывает сухим и жидким. В школьном курсе физике изучается сухое трение.
Виды сухого трения:
Трение скольжения
Сила трения скольжения определяется формулой:
μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры, Fдавл. — сила нормального давления
Сила реакции опоры и сила нормального давления — равные по модулю, но противоположные по направлению силы. Если тело не перемещается с ускорением относительно оси ОУ, модули силы реакции опоры и силы нормального давления равны модулю силы тяжести, действующей на это тело.
Силу трения скольжения зависит от степени неровности (шероховатости) поверхности. Поэтому ее можно легко менять.
Чтобы увеличить силу трения скольжения, нужно сделать поверхность тела более шероховатой. Так, чтобы зимой автомобили не скользили по голому льду, автомобилисты используют зимние шины. От летних они отличаются глубоким протектором и наличием шипов, создающих дополнительную неровность.
Чтобы уменьшить силу трения скольжения, нужно сделать поверхность более ровной. Ее можно отшлифовать или смазать. Так, чтобы лыжи скользили по снегу лучше, их смазывают специальными мазями или парафинами.
Пример №1. Конькобежец массой 70 кг скользит по льду. Какова сила трения, действующая на конькобежца, если коэффициент трения скольжения коньков по льду равен 0,002?
Сила реакции опоры по модулю равна силе тяжести, действующей на конькобежца. Отсюда:
Трение покоя
Трение покоя возникает при попытке сдвинуть предмет с места. Трение покоя противоположно направлено приложенной к телу силе (в сторону возможного движения).
Сила трения покоя всегда больше нуля, но всегда меньше силы трения скольжения:
Способы определения вида силы трения, возникающей между телами, и ее модуля:
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Равнозамедленное движение по горизонтали, сила тяги параллельная плоскости
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вверх)
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вниз)
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Внимание! В случаях, когда сила тяги F т направлена под углом к плоскости движения, сила реакции опоры не равна силе тяжести: N ≠ mg.
Пример №3. Брусок массой 1 кг движется равноускоренно по горизонтальной поверхности под действием силы 10 Н, как показано на рисунке. Коэффициент трения скольжения равен 0,4, а угол наклона α — 30 градусов. Чему равен модуль силы трения? 
Сила трения равна произведению коэффициента трения скольжения на силу реакции опоры:
Проекция сил на ось ОУ выглядит так:
Отсюда силы реакции опоры равна:
Подставим ее в формулу для вычисления силы трения и получим:
Движение тела по вертикальной плоскости
Тело прижали к вертикальной плоскости и удерживают
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Тело поднимается под действием силы тяги, направленной под углом к вертикали
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОУ:
Пример №4. Груз массой 50 кг удерживают на вертикальной плоскости, коэффициент трения которой равен 0,4. Определить, какую силу нужно приложить, чтобы груз оставался в состоянии покоя. Проекция на ось ОХ:
Отсюда следует, что сила должна быть равна силе реакции опоры. Проекция на ось ОУ:
Перепишем, выразив силу трения через силу реакции опоры:
Отсюда выразим силу реакции опоры: 
Следовательно: 
Движение тела по наклонной плоскости
Движение вниз без трения
Тело покоится на наклонной плоскости
Тело удерживают на наклонной плоскости
m g + N + F + F тр = m a
Равноускоренное движение вверх с учетом силы трения
Равномерное движение вверх с учетом силы трения
m g + N + F + F тр = m a
Пример №5. Брусок массой 200 г покоится на наклонной плоскости. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,6. Определите величину силы трения, если угол наклона плоскости к горизонту равен 30 градусам. 
Переведем массу в килограммы: 200 г = 0,2 кг. Проекция сил, действующих на тело, на ось ОХ:
Отсюда сила трения равна:
Подставляем известные данные и вычисляем:
Полезная информация 
| Косинус угла наклона |  |
| Синус угла наклона (уклон) |  |
| Тангенс угла наклона |  |
При исследовании зависимости силы трения скольжения F тр от силы нормального давления F д были получены следующие данные:
Какими способами можно уменьшить силу трения
Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту
Каждый из нас катался на санках или на лыжах, а кто задавал себе вопрос: «Почему я как бы сильно не оттолкнулся, все равно рано или поздно остановлюсь»?
Представьте такую картинку – учебник, лежит на парте. Если его толкнуть, то есть приложить к нему силу, то он изменит скорость с нулевого значения до какого-то определенного. Однако через некоторое время учебник остановится.
Мы уже знаем, что изменение скорости тела есть результат приложения силы. Какая же сила подействовала в этом случае?
Остановиться учебнику помогла сила трения. Сила трения возникает при движении одних тел по поверхности других, и когда тело пытаются сдвинуть с места.
От чего возникает сила трения?
Для ответа на этот вопрос можно проделать простейший эксперимент. Попробуем провести линию простым карандашом сначала на бумаге, а затем на стекле. На бумаге у нас это сделать получится, а на стекле нет. Это происходит потому, что поверхность бумаги и грифеля карандаша имеет неровности, если посмотреть на них под микроскопом. Частицы грифеля как бы зацепляются за шероховатости бумаги и остаются там. Поверхность же стекла гладкая и мы такого не наблюдаем.
Отсюда можно сделать вывод о том, что величина силы трения зависит от наличия шероховатостей соприкасающихся поверхностей.
А исчезнет ли сила трения в том случае, когда обе поверхности будут гладко отшлифованы? Для ответа на этот вопрос можно провести следующий эксперимент: с поверхности воды попытаемся оторвать стекло или зеркало. Это сделать достаточно сложно. В этом случае сила трения возникать тоже будет, но причина ее существования другая – взаимное притяжение молекул соприкасающихся поверхностей. И в последнем примере величина силы трения будет в разы больше.
Помимо величины сила должна иметь направление. Сила трения всегда направлена в противоположную движению тела сторону.
Трение бывает трех видов:
1. Трение покоя. Все тела покоятся на месте только благодаря трению покоя. В противном случае все бы падало.
2. Трение скольжения. Примером данного вида трения может служить катание с горы на санках.
3. Трение качения. Примером может быть движение и остановка автомобиля.
Из всех трех видов наибольшей величиной обладает трение покоя, а наименьшей – трение качения. Катить легче, чем волочить. Именно поэтому во всех инженерных сооружениях и технике, где это возможно, скольжение заменяют на качение.
Так для постройки памятника Петру I в Санкт-Петербурге, громадную каменную глыбу весом около 1000 тонн доставили в город на катках, поскольку дотащить волоком постамент для памятника основателю города, было бы невозможно.
Величину силы трения можно измерить динамометром, а измеряется она в Ньютонах.
С точки зрения пользы для человека трение может быть вредным и полезным. К примеру, когда начинает скрипеть и плохо открываться дверь трение считается вредным. Полезным можно назвать то трение, при котором велосипедист может остановиться на светофоре. Если бы его не было, то он продолжал бы неконтролируемое движение. В некоторых случаях для того, чтобы уменьшить трение применяют различные смазочные материалы. Ни один подшипник без технического масла работать не сможет.
Таким образом, трение имеет крайне важное значение в нашей жизни. Трение не только позволяет контролировать движение, оно способствует также и устойчивости тел.
Не будь его, все будет катиться, и скользить, пока не окажется на одном уровне. Гвозди и винты выскользнут из стен, ткани расползутся, ни одну пуговицу невозможно будет пришить, нитки просто не будут держаться ни в иглах, ни в тканях.
Без трения покоя мы бы не могли ни ходить, не ездить. Вспомните, как трудно передвигаться в гололед. Причиной возникновения силы трения может быть либо наличие шероховатостей на соприкасающихся поверхностях, либо взаимное притяжение молекул взаимодействующих тел. Сила трения измеряется в Ньютонах и направлена в противоположную движения тела сторону.
Сила трения. Вред и польза силы трения. Способы увеличения и уменьшения силы трения
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Сила трения. Вред и польза силы трения. Способы увеличен и я и уменьшения силы трения
СШ №12, г. Капшагай, с. Заречное
ввести понятие силы трения и познакомить учащихся с её особенностями;
изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения;
дать качественную формулировку этого понятия.
создать условия для развития мыслительных и коммуникативных качеств учащихся;
развивать у учащихся творческие способности (написание докладов и сказок).
воспитывать наблюдательность, культуру речи, умение четко выражать свою мысль;
воспитывать умение видеть физику вокруг себя.
Тип урока: урок изучения нового материала, проблемно-поисковый.
Приборы и материалы: учебник «Физика и астрономия 7»; дидактические пособия (карточки-задания); наклонная плоскость; легкоподвижная тележка; демонстрационный динамометр; набор грузов.
План урока (45 минут):
Орг. момент (3 минуты)
Актуализация знаний(7 минут).
Объяснение нового материала(20 минут)
Домашнее задание, подведение итогов(5 минут).
— Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Сила трения». На уроке мы введем понятие силы трения и познакомимся с её особенностями, изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения.
Для этого повторим те силы, которые мы уже с вами прошли.
(опорный конспект №1 «Сила»)
С
ИЛА, F
Сила тяжести, F тяж Сила упругости, F упр
2. Актуализация знаний(7минут).
— Мы уже изучили силу тяжести и силу упругости. Теперь для того, чтоб еще раз закрепить изученные силы вы напишите тест.
(Тест 3 варианта, раздать)
1. Выберите верное высказывание
1. тело притягивается к Земле.
2. тело действует на другое тело, вызывающее деформацию.
3.тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.
2. Какая сила удерживает спутник на орбите?
3. По международному соглашению за единицу силы принят..
ньютон. Сокращенное обозначение – Н.
килограмм. Сокращенное обозначение – кг.
метр в секунду. Сокращенное обозначение – м/с.
4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 50 кг?
1. Выберите верное высказывание
2. Пружина под действием подвешенной к ней гири растянулась. Какая сила вызвала растяжение пружины?
3. 1 Ньютон – это сила, которая…
за 1 с сообщает телу массой 1 кг скорость 1 м/с.
за 1 с изменяет скорость тела на 1 м/с.
за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.
4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 5 кг?
1. Выберите верное высказывание
2. Зависит ли сила тяжести от массы тела?
Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.
Чем больше масса тела, тем меньше сила, с которой оно притягивается к Земле.
3. 1 Ньютон приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой…
4. Тело имеет массу 0,5 кг. Каков вес этого тела, если оно неподвижно и находится на горизонтальной опоре?
3. Объяснение нового материала(25минут).
«Вездесущее, необходимое, мешающее –
— вот оно какое – трение!»
Изучение темы начинаю с выдвижения проблемы, демонстрирую опыт.
Опыт: Привожу в движение игрушечный автомобиль. С течением времени его движение прекращается.
— Почему же останавливается автомобиль? (Слушаю ответы учащихся)
После этого опыта учащиеся предполагают, что существует какая-то сила.
После этого объявляю тему урока и ставлю следующую проблему
-В чем причина существования сил трения?
(опорный конспект №2 «Характеристика силы трения»)
Опыт: сооружаю наклонную плоскость из фанерной доски и бруска. Кладу на наклонную плоскость цилиндр боковой поверхностью и отпустите. На ту же наклонную плоскость положите цилиндр торцом и отпустите.
Дети отвечают на вопросы:
— Что явилось причиной движения цилиндра в первом опыте?
(Ответ: сила тяжести)
— Что явилось причиной покоя цилиндра во втором опыте?
(Ответ: возникновение силы, компенсирующей силу тяжести)
Даю определение новой силы:
сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в строну, противоположную движению называется силой трения.
Обозначение и единица измерения
Показываю как обозначается сила трения.
Прибор для измерения силы трения
— Как же можно измерить силу трения?
Опыт: На фанерную плоскость кладем деревянный брусок с грузами, цепляем динамометром и равномерно перемещаем по плоскости. Динамометр показывает некоторую силу.
Дети отвечают на вопросы:
— Какую силу показывает динамометр?
(Ответ: динамометр показывает силу 1,5 Н)
— На тело действует сила, но скорость движения не изменяется. Значит, существует компенсирующая сила, равная силе динамометра.
-Куда направлена сила, равная движущей силе?
(Ответ: сила направлена против движения бруска);
— Где находится точка приложения этой силы?
(Ответ: точка приложения находится в месте контакта двух поверхностей).
измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы находим силу трения.
Величина и направление
— Мы уже выяснили из опыта, что сила трения имеет направление, а сила имеет направление, то эта величина векторная.
Сила трения — это величина векторная.
Сила направлена против движения тела.
,
где 
— коэффициент трения, 
— сила нормального давления.
Коэффициент трения — это уже рассчитанная величина, приведенная таблице №4 на странице 216.
Силой нормального давления, называется сила, с которой тело действует на опору, направленной перпендикулярно к опоре.
Опыт: Для этого сравниваем движение металлического шарика по линолеуму, столу, наждачной бумаге и ковру. На подобных примерах устанавливаем, что причиной трения является шероховатость поверхности соприкасающихся тел.
— Даже самые гладкие на вид поверхности имеют неровности, которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается уменьшение неровностей уменьшает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения (называю и вторую причину возникновения силы трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей).
— И так, причины возникновения силы трения две — неровности поверхности и силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей.
Силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей
— При шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения.
трение скольжения трение качения трение покоя
— Если тело скользит по поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения. Например, когда мы скатываемся на санках, нас тормозит сила трения скольжения
— Телу катящемуся по поверхности препятствует сила трения качения. Например, когда вы едите на велосипеде, вас тормозит сила трения качения.
— Когда мы пытаемся сдвинуть шкаф с места, действуя на него с какой-либо силой, то в случае, если шкаф останется в покое, можно сделать вывод – тело не изменило своей скорости. Это говорит о том, что есть еще сила, направленная противоположно этому действию и равная ему по величине. Эта сила называется силой трения покоя. Именно сила трения покоя мешает сдвигать с места тяжелые предметы.
— От чего же зависит сила трения?
— Как вы думаете сила трения будет зависеть от материала трущихся поверхностей?
— От обработки трущихся поверхностей?
— А от площади контактных тел?
Итак, делаем выводы:
Сила трения зависит от материала соприкасающихся тел, от нагрузки, от шероховатости и не зависит от площади контакта тел.
— Трение, как и любое физическое явление, может быть и вредным, и полезным.
— Когда оно полезно, его стараются увеличить. Например, в гололед перед школой дорогу посыпают песком.
— Но когда сила трения мешает ее уменьшают. Как же можно уменьшить силу трения?
(Даю учащимся высказать свои предположения. Обращаю внимание на то, что уменьшить силу трения можно изменив причины, от которых зависит сила трения (шероховатость, материал, нагрузка))
— Но в жизни часто бывает так, что эти причины не устранимы. Единственный способ — изменить один вид трения на другой.
Опыт: На перевёрнутую вверх колёсами машинку помещаю груз. Тележку равномерно перемещаю по поверхности. Отмечаю силу динамометра. Затем тележку ставлю на колёса и помещаю тот же груз. При равномерном перемещении динамометр отмечает меньшую силу.
При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
— Еще для уменьшения силы трения некоторые тела тщательно шлифуют и применяют смазку. Например, все детали механизмов в автомобилях тщательно шлифуют и покрывают тонким слоем смазки.
Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; понравилась ли нам работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся
1) А теперь, я предлагаю вам найти ответы на народные приметы и пословицы (дидактические пособия – карточки с пословицами). Определите, значение силы трения для каждой пословицы, и какую роль эта сила играет положительную или отрицательную (3минуты).
Коси, коса, пока роса,
Роса долой – и ты домой.
Пошло дело, как по маслу.
От безделья и лопата ржавеет.
Без мыла в душу влезет.
От того телега запела,
Что давно дегтя не ела.
Не, такого человека, который хоть раз не поскользнулся по льду.
Каков но, так и режет.
Не смазанное колесо ось перетрет.
Три, три, три – дырка будет.
На льду не строятся.
Лопату не покрывают позолотой.
Не подмазанная арба не поедет.
Сухая ложка рот дерет.
Из навощенной нити
трудно плести сети.
Баба с возу – кобыле легче.
Часы могут остановиться,
Плуг от работы блестит.
Ключ, который часто в работе, блестит.
раскалилась до бела.
Ржавый плуг только на пахоте очищается.
Что кругло – легко катится.
Жнущий серп всегда блестит.
Кататься, как сыр в масле.
Мел оставляет белый след,
Против шерсти не гладят.
Остер шип на подкове,
Да скоро сбивается.
Угря в руках не удержишь.
Не подмажешь, не поедешь.
А. … только изменения скорости тела.
Б. … только деформации тела.
В. … изменения скорости и деформации тела.
Если тело покоится или движется равномерно, значит …
А. … все силы направлены в одну сторону.
В. … силы, действующие на тело, скомпенсированы.
Г. … на него не действуют силы или их равнодействующая равна нулю.
Силой трения называют силу …
А. … с которой Земля притягивает к себе тела.
Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.
В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.
Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.
Точка приложения силы трения расположена …
Б. … в точке контакта двух тел.
В. … в точке действия внешней силы.
Г. … в любом месте тела.
Сила трения всегда направлена …
А. … противоположно движению тела.
Б. … противоположно деформирующей силы.
В. … вертикально вниз.
Г. … влево или вправо.
Сила трения зависит от …
Б. … шероховатости поверхностей.
В. … вида материала контактирующих поверхностей.
Г. … всех вышеперечисленных фактов.
Силу трения можно уменьшить …
А. … заменяя один вид трения другим.
Б. … заменяя скольжение качением.
В. … смазывая трущиеся поверхности.
Г. … увеличивая скорость тела.
Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
Г. Среди ответов А — В нет правильного.
Проверку теста проводят сами учащиеся. Обмениваются своими ответами между собой. Ответы на тестовое задание заранее готовлю на доске. 7 выполненных заданий — отметка “4” (7 баллов), 8 выполненных заданий — отметка “5” (8 баллов). Ниже отметки не ставятся. Обсуждать ответы на вопросы теста может целая группа.
5. Домашнее задание, подведение итогов(3 минут).
1. Трение и движение (скольжение и качение).
3. Жидкое трение (смазка).
4. Почему возникает трение (причины трения)?
5. Скользить и катиться. (Рассказ о подшипниках; качения и скольжения).
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
1. ввести понятие силы трения и познакомить учащихся с её особенностями;
2. изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения;
3. дать качественную формулировку этого понятия.
1. создать условия для развития мыслительных и коммуникативных качеств учащихся;
2. развивать у учащихся творческие способности (написание докладов и сказок).
1. воспитывать наблюдательность, культуру речи, умение четко выражать свою мысль;
2. воспитывать умение видеть физику вокруг себя.
Тип урока: урок изучения нового материала, проблемно-поисковый.
Приборы и материалы: учебник «Физика и астрономия 7»; дидактические пособия (карточки-задания); наклонная плоскость; легкоподвижная тележка; демонстрационный динамометр; набор грузов.
План урока (45 минут):
1. Орг. момент (3 минуты)
2. Актуализация знаний(7 минут).
3. Объяснение нового материала(20 минут)
4. Рефлексия(10 минут)
5. Домашнее задание, подведение итогов(5 минут).
1. Орг. момент(3минуты).
— Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Сила трения». На уроке мы введем понятие силы трения и познакомимся с её особенностями, изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения.
Для этого повторим те силы, которые мы уже с вами прошли.
( опорный конспект №1 «Сила» )
Сила тяжести, F тяж Сила упругости, F упр
2. Актуализация знаний(7минут).
— Мы уже изучили силу тяжести и силу упругости. Теперь для того, чтоб еще раз закрепить изученные силы вы напишите тест.
(Тест 3 варианта, раздать)
1. Выберите верное высказывание
1. тело притягивается к Земле.
2. тело действует на другое тело, вызывающее деформацию.
3.тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.
2. Какая сила удерживает спутник на орбите?
3. По международному соглашению за единицу силы принят..
4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 50 кг?
1. Выберите верное высказывание
2. Пружина под действием подвешенной к ней гири растянулась. Какая сила вызвала растяжение пружины?
3. 1 Ньютон – это сила, которая…
4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 5 кг?
1. Выберите верное высказывание
2. Зависит ли сила тяжести от массы тела?
3. 1 Ньютон приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой…
4. Тело имеет массу 0,5 кг. Каков вес этого тела, если оно неподвижно и находится на горизонтальной опоре?
3. Объяснение нового материала(25минут).
«Вездесущее, необходимое, мешающее –
— вот оно какое – трение!»
Изучение темы начинаю с выдвижения проблемы, демонстрирую опыт.
Опыт: Привожу в движение игрушечный автомобиль. С течением времени его движение прекращается.
— Почему же останавливается автомобиль? (Слушаю ответы учащихся)
После этого опыта учащиеся предполагают, что существует какая-то сила.
После этого объявляю тему урока и ставлю следующую проблему
-В чем причина существования сил трения?
( опорный конспект №2 «Характеристика силы трения» )
Опыт: сооружаю наклонную плоскость из фанерной доски и бруска. Кладу на наклонную плоскость цилиндр боковой поверхностью и отпустите. На ту же наклонную плоскость положите цилиндр торцом и отпустите.
Дети отвечают на вопросы:
— Что явилось причиной движения цилиндра в первом опыте?
(Ответ: сила тяжести)
— Что явилось причиной покоя цилиндра во втором опыте?
(Ответ: возникновение силы, компенсирующей силу тяжести)
Даю определение новой силы:
сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в строну, противоположную движению называется силой трения.
Обозначение и единица измерения
Показываю как обозначается сила трения.
Прибор для измерения силы трения
— Как же можно измерить силу трения?
Опыт: На фанерную плоскость кладем деревянный брусок с грузами, цепляем динамометром и равномерно перемещаем по плоскости. Динамометр показывает некоторую силу.
Дети отвечают на вопросы:
— Какую силу показывает динамометр?
(Ответ: динамометр показывает силу 1,5 Н)
— На тело действует сила, но скорость движения не изменяется. Значит, существует компенсирующая сила, равная силе динамометра.
-Куда направлена сила, равная движущей силе?
(Ответ: сила направлена против движения бруска);
— Где находится точка приложения этой силы?
(Ответ: точка приложения находится в месте контакта двух поверхностей).
Величина и направление
— Мы уже выяснили из опыта, что сила трения имеет направление, а сила имеет направление, то эта величина векторная.
Сила н аправлена против движения тела.
Силой нормального давления, называется сила, с которой тело действует на опору, направленной перпендикулярно к опоре.
Опыт: Для этого сравниваем движение металлического шарика по линолеуму, столу, наждачной бумаге и ковру. На подобных примерах устанавливаем, что причиной трения является шероховатость поверхности соприкасающихся тел.
— Даже самые гладкие на вид поверхности имеют неровности, которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается уменьшение неровностей уменьшает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения (называю и вторую причину возникновения силы трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей).
— И так, причины возникновения силы трения две — неровности поверхности и силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей.
1. Неровности поверхности
2. Силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей
При шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения.
трение скольжения трение качения
— Если тело скользит по поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения. Например, когда мы скатываемся на санках, нас тормозит сила трения скольжения
— Телу катящемуся по поверхности препятствует сила трения качения. Например, когда вы едите на велосипеде, вас тормозит сила трения качения.
— Когда мы пытаемся сдвинуть шкаф с места, действуя на него с какой-либо силой, то в случае, если шкаф останется в покое, можно сделать вывод – тело не изменило своей скорости. Это говорит о том, что есть еще сила, направленная противоположно этому действию и равная ему по величине. Эта сила называется силой трения покоя. Именно сила трения покоя мешает сдвигать с места тяжелые предметы.
— От чего же зависит сила трения?
— Как вы думаете сила трения будет зависеть от материала трущихся поверхностей?
— От обработки трущихся поверхностей?
— А от площади контактных тел?
Итак, делаем выводы :
Сила трения зависит от материала соприкасающихся тел, от нагрузки, от шероховатости и не зависит от площади контакта тел.
— Трение, как и любое физическое явление, может быть и вредным, и полезным.
— Когда оно полезно, его стараются увеличить. Например, в гололед перед школой дорогу посыпают песком.
— Но когда сила трения мешает ее уменьшают. Как же можно уменьшить силу трения?
(Даю учащимся высказать свои предположения. Обращаю внимание на то, что уменьшить силу трения можно изменив причины, от которых зависит сила трения (шероховатость, материал, нагрузка))
Опыт: На перевёрнутую вверх колёсами машинку помещаю груз. Тележку равномерно перемещаю по поверхности. Отмечаю силу динамометра. Затем тележку ставлю на колёса и помещаю тот же груз. При равномерном перемещении динамометр отмечает меньшую силу.
При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
— Еще для уменьшения силы трения некоторые тела тщательно шлифуют и применяют смазку. Например, все детали механизмов в автомобилях тщательно шлифуют и покрывают тонким слоем смазки.
Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; понравилась ли нам работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся
1) А теперь, я предлагаю вам найти ответы на народные приметы и пословицы (дидактические пособия – карточки с пословицами). Определите, значение силы трения для каждой пословицы, и какую роль эта сила играет положительную или отрицательную (3минуты).
Коси, коса, пока роса,
Роса долой – и ты домой.
Пошло дело, как по маслу.
От безделья и лопата ржавеет.
Без мыла в душу влезет.
От того телега запела,
Что давно дегтя не ела.
Не, такого человека, который хоть раз не поскользнулся по льду.
Каков но, так и режет.
Не смазанное колесо ось перетрет.
Три, три, три – дырка будет.
На льду не строятся.
Лопату не покрывают позолотой.
Не подмазанная арба не поедет.
Сухая ложка рот дерет.
Из навощенной нити
трудно плести сети.
Баба с возу – кобыле легче.
Часы могут остановиться,
Плуг от работы блестит.
Ключ, который часто в работе, блестит.
раскалилась до бела.
Ржавый плуг только на пахоте очищается.
Что кругло – легко катится.
Жнущий серп всегда блестит.
Кататься, как сыр в масле.
Мел оставляет белый след,
Против шерсти не гладят.
Остер шип на подкове,
Да скоро сбивается.
Угря в руках не удержишь.
Не подмажешь, не поедешь.
2) провожу тест( 7 минут ):
А. … только изменения скорости тела.
Б. … только деформации тела.
В. … изменения скорости и деформации тела.
2. Если тело покоится или движется равномерно, значит …
А. … все силы направлены в одну сторону.
В. … силы, действующие на тело, скомпенсированы.
Г. … на него не действуют силы или их равнодействующая равна нулю.
3. Силой трения называют силу …
А. … с которой Земля притягивает к себе тела.
Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.
В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.
Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.
4. Точка приложения силы трения расположена …
Б. … в точке контакта двух тел.
В. … в точке действия внешней силы.
Г. … в любом месте тела.
5. Сила трения всегда направлена …
А. … противоположно движению тела.
Б. … противоположно деформирующей силы.
В. … вертикально вниз.
Г. … влево или вправо.
6. Сила трения зависит от …
Б. … шероховатости поверхностей.
В. … вида материала контактирующих поверхностей.
Г. … всех вышеперечисленных фактов.
7. Силу трения можно уменьшить …
А. … заменяя один вид трения другим.
Б. … заменяя скольжение качением.
В. … смазывая трущиеся поверхности.
Г. … увеличивая скорость тела.
8. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
