Сила трения Исследование Работа предназначена для формирования мировоззрения о реальной действительности. Ответы на многие важные вопросы, связанные с движением тел, дают законы трения. Актуальность темы в том, что она связывает теорию с практикой, раскрывает возможность объяснения природы, применение и использование изученного материала. Данная работа позволяет развивать творческое мышление, умение приобретать знания из различных источников, анализировать факты, проводит эксперименты, делать обобщения, высказывать собственные суждения, задумываться над загадками природы и искать тропинку к истине. Цели: выяснить, какую роль играет сила трения в нашей жизни; как человек получил знания об этом явлении; какова его природа, от чего зависит сила трения. Задачи: проследить исторический опыт человечества по использованию и применению этого явления; выяснить природу явления трения, закономерности трения; провести эксперименты, подтверждающие закономерности и зависимости силы трения; проделать демонстрационные эксперименты, доказывающие зависимость силы трения от силы нормального давления, от свойств соприкасающихся поверхностей. 1. Роль трения в нашей жизни «Что мы знаем о явлении трения?» «Какую роль играет явление трения в нашей жизни?» Пословицы, поговорки, сказки: Коси, коса, пока роса, роса долой – и ты домой. Не подмажешь, не поедешь. Пошло дело, как по маслу. Без мыла в душу влезет. Кататься, как сыр в масле. От того телега запела, что давно дёгтя не ела. Пословицы объясняются существованием трения и использованием смазки для его уменьшения. От работы пила, раскалилась до бела. Три, три, три – дырка будет. Трение сопровождается выделением тепла. Что кругло – легко катится. Сила трения качения меньше силы трения скольжения. Тихая вода подмывает берега. Между отдельными слоями воды, текущей в реке, действует трение, которое называется внутренним. В связи с этим, скорость течения воды на разных участках поперечного сечения русла реки неодинакова: самая большая - в середине русла, самая маленькая - у берегов. Сила трения не только тормозит воду, но и действует на берег, вырывая частицы грунта и, тем самым, подмывая его. Баба с возу – кобыле легче. Сила трения пропорциональна силе нормального давления (весу тела). Уменьшение веса приводит к уменьшению трения и увеличению скорости движения. Колобок Сила трения качения Курочка ряба Сила трения качения Курочка ряба Сила трения покоя Медвежья горка Сила трения скольжения Способ добывания огня Вывоз леса Изобретение колеса арба колесница гончарный круг мельничные камни Использование шариковых и роликовых подшипников Статистика в зимнее время Кол-во человек Обратившихся за медицинской помощью Число ДТП 6 18 Социологический опрос Что вы знаете о явлении трения? Как вы относитесь к гололеду, скользким тротуарам и дорогам? Ваши пожелания администрации нашего города? 2. Сила трения и ее виды Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, направленная в сторону, противоположную движению. ТРЕНИЕ Скольжения Качения Покоя Сила трения покоя Сила трения скольжения Причина трения Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел Сила трения качения Коэффициент трения Fтp = µ · N, где Fтp – сила трения [Н]; µ – коэффициент трения; N – сила нормального давления. Коэффициент трения µ - величина безразмерная. Зависит от: 1) рода трущихся материалов; 2) обработки поверхностей тел. 3. История изучения трения Леонардо да Винчи 15.04.1452-02.05.1519 Амонт 31.8.1663 - 11.10.1705 Эйлер Леонард Кулон Шарль Огюстен де 15.04.1707-18.09.1783 14.06.1736-23.08.1806 Год Имя ученого ЗАВИСИМОСТЬ модуля силы трения скольжения от площади соприкасающихся тел от материала от нагрузки от относительной скорости движения трущихся поверхностей от степени шероховатости поверхностей 1500 Леонардо да Винчи Нет Нет Да Нет Да 1699 Амонтон Нет Нет Да Да Нет 1748 Леонард Эйлер Нет Нет Да Да Да 1779 Кулон Да Да Да Да Да 1883 Н.П.Петров Нет Да Да Да Да 4. Факторы, влияющие на силу трения (эксперименты) ЦЕЛЬ: Выяснить зависимость силы трения скольжения от следующих факторов: 1) от нагрузки; 2) от площади соприкосновения трущихся поверхностей Результаты экспериментов: 1. Зависимость силы трения скольжения от нагрузки. Вывод: Сила трения скольжения зависит от нагрузки, чем больше нагрузка, тем больше сила трения. m (г) 160 260 360 Fтp (Н) 0,5 0,8 1,0 Результаты экспериментов: 2. Зависимость силы трения от площади соприкосновения трущихся поверхностей. S (см2) 20 28 Fтp(H) 0,35 0,35 Вывод: Сила трения скольжения не зависит от площади трущихся поверхностей. 5. Опыты по трению Опыт № 1 Опыты по трению Опыт № 2 Опыты по трению Опыт № 3 Заключение Трение принимает участие там, где мы о нем даже и не подозреваем Когда Когда шьем завязываем Когда ходим пояс Без трения все нитки выскальзывали бы из ткани. Без трения все узлы бы развязались. Без трения нельзя бы было ступить и шагу, да и, вообще, стоять. Когда едем Когда что-либо ставим или берем в руки Без трения колеса бы просто прокручивались Без трения все бы соскальзывало со стола и выскальзывало из рук Польза силы трения Выводы по результатам работы : Мы выяснили,что человек издавна использует знания о явлении трения,полученные опытным путем. Нами была создана серия экспериментов, помогающих понять и объяснить некоторые трудные наблюдения. Сила трения возникает между соприкасающимися поверхностями. Сила трения зависит от рода соприкасающихся поверхностей. Сила трения не зависит от площади трущихся поверхностей. Сила трения уменьшается при замене трения скольжения трением качения, при смазывании трущихся поверхностей.