litceysel.ru
добавить свой файл
1
Трение. Виды трения.



Вспомним:


  • Что называется силой?

  • Когда возникает сила?

  • Какие силы мы уже изучили?

  • С помощью какого прибора можно измерить силу?


Как должна двигаться тележка, если на неё не действуют другие тела? (равномерно и прямолинейно)

Демонстрация опыта: движение тележки и ее остановка с течением времени.

А как на самом деле она движется? Что происходит с её скоростью? (она останавливается)

Почему тележка меняет свою скорость? (на неё действует сила со стороны поверхности)

Тело остановилось, значит, для постоянного движения его все время надо толкать или его что-то тормозило? Что же?

У: это явление называется трением, Поверхности трутся друг о друга, и тело тормозится. На тело действует сила трения. Запишите в своих тетрадях тему урока и д/з.

И как же она направлена?

- Против движения.

Почему вы так считаете?

- Если бы она была направлена в сторону движения, то скорость тела возрастала бы. А так как скорость уменьшается, значит, сила направлена против движения.

Записываем определение: (сл 3)

Наш великий соотечественник М.В. Ломоносов говорил: "Один опыт я ставлю выше, чем тысяча мнений, рожденных только воображением". Поэтому подвергнем экспериментальной проверке все наши гипотезы.

Опыт второй: Прошу взять листки бумаги и карандаши. Проведите на листке карандашом любую линию. А теперь то же самое попробуйте сделать на стекле. Что вы наблюдаете?

- На бумаге остался след от карандаша, а на стекле нет.

В чем тут дело?

Давайте проделаем еще опыт: движение бруска по гладкой поверхности стола и шероховатой поверхности

Давайте рассмотрим поверхности грифеля, бумаги и стекла в лупу.

- Поверхность бумаги шероховатая, как и у грифеля. А стекло ровное. При движении карандаша по бумаге происходит скалывание частей карандаша о нервности бумаги, они остаются на бумаге. На стекле же таких неровностей нет.


Значит, в чем же причина трения?

- В шероховатости поверхностей соприкасающихся тел.

Опыт третий: Прижмите друг к другу посильнее два стеклышка и попробуйте перемещать одно относительно другого.

Это очень легко сделать? Вам ничто не мешает?

- Не так уж легко.

Так в чем же дело? Ведь шероховатостей нет, а все же что – то мешает?

- Притяжение молекул взаимодействующих тел.


Опыт четвертый: демонстрация с цилиндром.

1. Скатывающимся по наклонному желобу;

2. Цилиндр не может скользить по желобу.

3. Демонстрация с шариком, скатывающимся по наклонному желобу.

Какие виды силы трения были продемонстрированы? Приведите свои примеры.

Трение




Давайте рассмотрим картину В.Перова “Тройка” с точки зрения естествоиспытателя. Какой вид трения имеет здесь место?

- Трение скольжения.

Почему так тяжело вести детям сани?

- Очень тяжелый груз.

Значит, если бы груз не был таким тяжелым, сила трения была бы меньше?

- Да.

Следовательно, сила трения зависит еще и от веса груза. Как?

- Чем больше вес, тем больше сила трения.

1. Фронтальный опыт (учащиеся записывают в тетради показания динамометра)

А) Положите на брусок три груза и равномерно тяните его по поверхности стола. Заметьте и запишите показания динамометра.

Б) теперь оставляем на бруске два груза и, наконец, снимаем все грузы. Выполните все действия и запишите показания динамометра.

В) сравните полученные результаты измерений, и сделай те вывод.

- Чем больше нагрузка, тем больше сила трения.

1500 г.

Великий итальянский художник, скульптор, ученый Леонардо да Винчи проводил странные опыты, чем удивлял своих учеников: он таскал по полу то плотно свитую веревку, то ту же веревку во всю длину. Его интересовал вопрос: зависит ли Fтр. ск. от величины площади соприкасающихся поверхностей? Механики того времени были убеждены, что чем больше площадь касания, тем больше сила трения. Они рассуждали так: чем больше точек касания, тем больше Fтр. Леонардо да Винчи усомнился, и стал проводить опыты, и получил потрясающий вывод: Fтр. ск. не зависит от площади соприкасающихся тел.


1699 г.

Французский ученый Амонтон в результате своих опытов подтвердил неожиданный вывод Леонардо да Винчи, но считал, что Fтр. ск. зависит от скорости движения тел.

В течение 18 и 19 веков насчитывалось до 300 исследований на эту тему. Их авторы соглашались в том, что Fтр. пропорциональна силе реакции опоры, т.е. силе нормального давления, действующей на соприкасающиеся тела, но вызывал недоумение, что Fтр. не зависит от площади трущихся тел.

1748 г.

Действительный член Российской Академии Наук Э.Эйлер опубликовал свои ответы, что Fтр. зависит от N, v, от шероховатости трущихся поверхностей.

1779 г.

В связи с внедрением машин и механизмов в производство назрела острая необходимость в более глубоком изучении этого явления. Выдающийся французский ученый Кулон занялся этим вопросом и потратил 2 года. Он ставил опыты на судостроительной верфи в одном из портов Франции. Там он нашел те практические производственный условия и получил утвердительные ответы.

Но спор между учеными продолжается и по сей день.

Группой ученых при АН института химической физики открыто явление аномального низкого трения, т. е. резкое уменьшение Fтр. при уменьшении давления и облучения трущихся поверхностей гамма-лучами. Очевидно этот эффект найдет особенно большое применение в космосе, но нас интересует, что это за явление, о котором спор продолжается и сейчас.


Карточка – памятка № 4

Зависимость силы трения скольжения от площади соприкасающихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок





Fтр.ск.

µ

Широкая грань







Узкая грань








Вывод: Как зависит Fтр.ск. и µ от площади соприкасающихся поверхностей? -


Какими способами уменьшить трение?

(Убрать неровности, т.е. отшлифовать поверхности)

Способы уменьшения и увеличения трения



3. Иллюстрации о применении силы трения в природе (слон, мамонт, змея, обезьяна, растения) (Презентация, слайд № 9)

4. Применение силы трения в технике.

Вывод: трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно – уменьшить.



  • Основу научного метода познания заложил итальянский ученый Г. Галилей. И мы на уроке изучили новый материал, идя именно этим путем, совершая свои маленькие открытия о трении. Достигли ли мы цели урока?

Объясните поговорки о трении:

  • “Не подмажешь – не поедешь”.

  • “Пошло дело как по маслу”.

  • “Угря в руках не удержишь”.

  • “Что кругло – легко катится”.



С какой целью подножки и поверхности педалей управления для сельскохозяйственных машин изготовляют с рельефным рисунком?

  • - Почему при завязывании мешков с сельскохозяйственной продукцией не используют шелковые шнурки?

  • - Почему уменьшается глубина рельефного рисунка на колесах тракторов, зерноуборочных комбайнов и другой сельскохозяйственной технике по мере ее эксплуатации?

  • - Во время пробуксовки автомобиля под колеса подсыпают гравий или шлак. С какой целью?
  • - Почему проходимость груженого автомобиля больше, чем порожнего?


  • - Почему большим цистернам придают обтекаемую форму?

  • - Почему, если заржавел болт (или гайка), то перед тем как поставить его (ее) на место, надо смазать эту деталь или окунуть в солярку?

Исторический факт


18 августа 1851г. император Николай I совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако Клейнмихель не учел одного обстоятельства… Паровоз буксовал!

(Какое это обстоятельство? - Масляная краска являлась смазкой!)

А что было дальше? Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы. (Зачем? – Для увеличения силы трения)

Трение в воде


Многие водные животные – морские звезды, губки, голотурии – имеют на теле выступы, шероховатости. Благодаря тому они медленно опускаются в воде, а не тонут быстро под действием силы тяжести. Какое явление способствует этому?


Задача


А.Волков «Волшебник изумрудного города»

Чтобы вывезти уснувшего в маковом поле Льва, было решено запрячь телегу мышей. «Трудно было запрячь в телегу такое количество мышей: пришлось привязать к передней оси тысячи ниток. Притом Дровосек и Страшила торопились, боясь, что Лев умрет в маковом поле, и нитки путались у них в руках. Да ещё некоторые молодые шаловливые мышки перебегали с места на место и запутывали упряжку. Наконец, каждая нитка была одним концом привязана к телеге, а другим – к мышиному хвосту, и порядок установился».

Какое количество мышей было необходимо, чтобы вывезти Льва массой 200кг, если сила трения 200Н? Силу тяги одной мыши принять равной 0,2 Н.


Дано:

Fтр= 200Н N=Fтр / Fт

Fт = 0,2 Н

N - ? N= 200Н / 0, 2 Н = 1000 мышек


Загадки


1. Летом навзничь лежат,

Зимой в гости ездят (Сани)

В.: Почему мы не используем сани летом?

О.: Fтр скольжения полозьев саней >> Fтр качения.


  1. Два коня у меня,

Два коня.

По воде они возят меня.

А вода

Тверда,

Словно каменная! (Коньки)


  1. В чистом поле у березки

На снегу видны полоски.

Подошла лиса поближе.

Здесь бежали чьи-то …(Лыжи)


  1. Конь стальной,

Овса не просит,

А пашет и косит. (Трактор)


Пословицы, поговорки


  1. Готовь сани летом, а телегу зимой.


В.: Почему сани лучше использовать летом, а телегу зимой?

О.: Fтр скольжения полозьев о снег меньше чем о землю. Fтр качения колес по земле меньше чем по снегу.


  1. Корабли спускают, так салазки салом подмазывают.


В.: Зачем при спуске кораблей смазывали салазки?

О.: Чтобы уменьшить Fтр скольжения.


  1. В октябре ни на колесах, ни на полозьях.


В.: Почему?

О.: В октябре – дожди, земля раскисает. Сила трения полозьев будет большой, а на колесах ездить поздно – можно увязнуть.