СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до 28.05.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Сила трения (10 класс)

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Презентация

Просмотр содержимого документа
«Сила трения (10 класс)»

СИЛА ТРЕНИЯ 10 класс Учитель физики Тихонова О.А.

СИЛА ТРЕНИЯ

10 класс

Учитель физики

Тихонова О.А.

Почему звучит скрипка, когда по струнам проводят смычком? Почему на мокрой дороге автомобилю сложнее затормозить?   Вы стоите на абсолютно гладкой поверхности ледяного озера. Как сдвинуться с места? Как снять тесное кольцо с пальца?  Ответы на все эти вопросы можно получить, подробно изучив такую важную тему, как закон силы трения.

Почему звучит скрипка, когда по струнам проводят смычком? Почему на мокрой дороге автомобилю сложнее затормозить?   Вы стоите на абсолютно гладкой поверхности ледяного озера. Как сдвинуться с места? Как снять тесное кольцо с пальца?

Ответы на все эти вопросы можно получить, подробно изучив такую важную тему, как

закон силы трения.

Когда мы говорим «абсолютно гладкая поверхность» — это значит, что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в реальной жизни практически невозможна. Избавиться от трения полностью невероятно трудно. Трение   — это взаимодействие, которое возникает в плоскости контакта поверхностей соприкасающихся тел.  Сила трения  — это величина, которая характеризует это взаимодействие по величине и направлению.  

Когда мы говорим «абсолютно гладкая поверхность» — это значит,

что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в реальной жизни практически невозможна. Избавиться от трения полностью невероятно трудно.

Трение   — это взаимодействие, которое возникает в плоскости контакта поверхностей соприкасающихся тел. Сила трения  — это величина, которая характеризует это взаимодействие по величине и направлению.  

Сила трения всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения в сторону, противоположную движению. Она всегда меньше силы нормального давления.

Сила трения всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения в сторону, противоположную движению. Она всегда меньше силы нормального давления.

Откуда берётся трение Трение возникает по двум причинам: Все тела имеют шероховатости. Даже у очень хорошо отшлифованных металлов в электронный микроскоп видны неровности. Абсолютно гладкие поверхности бывают только в идеальном мире задач, в которых трением можно пренебречь. Именно упругие и неупругие деформации неровностей при контакте трущихся поверхностей формируют силу трения.  Между атомами и молекулами поверхностей тел действуют  электромагнитные силы  притяжения и отталкивания. Таким образом, сила трения имеет электромагнитную природу.

Откуда берётся трение

Трение возникает по двум причинам:

  • Все тела имеют шероховатости. Даже у очень хорошо отшлифованных металлов в электронный микроскоп видны неровности. Абсолютно гладкие поверхности бывают только в идеальном мире задач, в которых трением можно пренебречь. Именно упругие и неупругие деформации неровностей при контакте трущихся поверхностей формируют силу трения. 
  • Между атомами и молекулами поверхностей тел действуют  электромагнитные силы  притяжения и отталкивания. Таким образом, сила трения имеет электромагнитную природу.
Виды силы трения В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.   Сухое трение  возникает в области контакта поверхностей твёрдых тел в отсутствие жидкой или газообразной прослойки. Этот вид трения может возникать даже в состоянии покоя или в результате перекатывания одного тела по другому, поэтому здесь выделяют три вида силы трения:    трение скольжения,  трение покоя,  трение качения.  

Виды силы трения

В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.

Сухое трение  возникает в области контакта поверхностей твёрдых тел в отсутствие жидкой или газообразной прослойки. Этот вид трения может возникать даже в состоянии покоя или в результате перекатывания одного тела по другому, поэтому здесь выделяют три вида силы трения:

  • трение скольжения,
  • трение покоя,
  • трение качения.  
Вязкое трение   возникает при движении твёрдого тела в жидкости или газе. Оно препятствует движению лодки, которая скользит по реке, или воздействует на летящий самолёт со стороны воздуха. Интересная особенность вязкого трения в том, что отсутствует трение покоя. Попробуйте сдвинуть пальцем лежащий на земле деревянный брус и проделайте тот же эксперимент, опустив брус на воду. Чтобы сдвинуть брус с места в воде, будет достаточно сколь угодно малой силы. Однако по мере роста скорости силы вязкого трения сильно увеличиваются.

Вязкое трение   возникает при движении твёрдого тела в жидкости или газе. Оно препятствует движению лодки, которая скользит по реке, или воздействует на летящий самолёт со стороны воздуха. Интересная особенность вязкого трения в том, что отсутствует трение покоя. Попробуйте сдвинуть пальцем лежащий на земле деревянный брус и проделайте тот же эксперимент, опустив брус на воду. Чтобы сдвинуть брус с места в воде, будет достаточно сколь угодно малой силы. Однако по мере роста скорости силы вязкого трения

сильно увеличиваются.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел;   Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону. Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения ( F тр ) max . Если внешняя сила больше ( F тр ) max , возникает относительное проскальзывание. Сила трения покоя   Сила трения, которая действует между поверхностями покоящихся тел и препятствует возникновению движения, называется  силой трения покоя. Сила трения покоя (υ = 0). 

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел;

  Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону.

Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения ( F тр ) max . Если внешняя сила больше ( F тр ) max , возникает относительное проскальзывание.

Сила трения покоя  

Сила трения, которая действует между поверхностями покоящихся тел и препятствует возникновению движения, называется  силой трения покоя.

Сила трения покоя

(υ = 0). 

Сила трения скольжения   Всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения; Зависит от относительной скорости тел; При изменении на­правления скорости изменяется и направление силы трения. Сила возникающая при относительном движении контактирующих твёрдых тел, называется силой трения скольжения.

Сила трения скольжения  

Всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения;

Зависит от относительной скорости тел;

При изменении на­правления скорости изменяется и направление силы трения.

Сила возникающая при относительном движении контактирующих твёрдых тел, называется силой трения скольжения.

Сила трения качения   Возникает в случае, когда тело не скользит по поверхности, а катится; Скорости тел в точке касания одинаковы и по модулю и по направлению.  Сила трения качения - это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого.

Сила трения качения  

Возникает в случае, когда тело не скользит по поверхности, а катится;

Скорости тел в точке касания одинаковы и по модулю и по направлению. 

Сила трения качения - это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого.

Направление силы трения Сила трения скольжения всегда направлена противоположно скорости относительного движения соприкасающихся тел. Важно помнить, что на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения.

Направление силы трения

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно скорости относительного движения соприкасающихся тел. Важно помнить, что на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения.

Как рассчитать и измерить силу трения Коэффициент трения обозначается буквой μ  (греческая буква «мю»). Коэффициент определяется отношением силы трения к силе нормального давления.  Сила реакции опоры обозначается N .

Как рассчитать и измерить силу трения

Коэффициент трения обозначается буквой μ  (греческая буква «мю»). Коэффициент определяется отношением силы трения к силе нормального давления. 

Сила реакции опоры обозначается N .

Сила трения скольжения, возникающая при контакте твёрдого тела с поверхностью другого твёрдого тела прямо пропорциональна силе нормального давления и не зависит от площади контакта.    Этот факт отражён в законе Амонтона-Кулона, который можно записать формулой: где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.

Сила трения скольжения, возникающая при контакте твёрдого тела с поверхностью другого твёрдого тела прямо пропорциональна силе нормального давления и не зависит от площади контакта. 

Этот факт отражён в законе Амонтона-Кулона, который можно записать формулой:

где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, сила реакции опоры по модулю равна весу тела: 

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, сила реакции опоры по модулю равна весу тела: 

ПРИМЕР ЗАДАЧИ На горизонтальном полу стоит ящик массой 20 кг. Коэффициент трения между полом и ящиком равен 0,3. К ящику в горизонтальном направлении прикладывают силу 36 Н. Какова сила трения между ящиком и полом? РЕШЕНИЕ: Чтобы определить  вид  трения, возникающего между ящиком и полом, нужно найти силу трения скольжения и сравнить с ней приложенную к ящику силу. Сила, приложенная к ящику, меньше силы трения скольжения. Значит, между ящиком и полом возникает сила трения покоя. Модуль силы трения покоя равен модулю приложенной силы: F тр.пок . = F = 36  (Н).

ПРИМЕР ЗАДАЧИ

На горизонтальном полу стоит ящик массой 20 кг. Коэффициент трения между полом и ящиком равен 0,3. К ящику в горизонтальном направлении прикладывают силу 36 Н. Какова сила трения между ящиком и полом?

РЕШЕНИЕ: Чтобы определить  вид  трения, возникающего между ящиком и полом, нужно найти силу трения скольжения и сравнить с ней приложенную к ящику силу.

Сила, приложенная к ящику, меньше силы трения скольжения. Значит, между ящиком и полом возникает сила трения покоя. Модуль силы трения покоя равен модулю приложенной силы:

F тр.пок . = F = 36  (Н).

Подведём итоги Сила трения покоя меняется от нуля до максимального значения 0  Максимальная сила трения покоя почти равна силе трения скольжения, лишь немного её превышая. Можно приближенно считать, что Fтр. = Fтр.пок.макс  Силу трения скольжения можно рассчитать по формуле Fтр. =  μ  ⋅ N,  где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры. При равномерном прямолинейном скольжении по горизонтальной поверхности сила тяги равна силе трения скольжения Fтр. = Fтяги. Коэффициент трения  μ  зависит от рода и степени обработки  поверхностей 0  μ   При одинаковых силе нормального давления и коэффициенте трения сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

Подведём итоги

  • Сила трения покоя меняется от нуля до максимального значения 0
  • Максимальная сила трения покоя почти равна силе трения скольжения, лишь немного её превышая. Можно приближенно считать, что Fтр. = Fтр.пок.макс 
  • Силу трения скольжения можно рассчитать по формуле Fтр. =  μ  ⋅ N,  где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.
  • При равномерном прямолинейном скольжении по горизонтальной поверхности сила тяги равна силе трения скольжения Fтр. = Fтяги.
  • Коэффициент трения  μ  зависит от рода и степени обработки  поверхностей 0 μ  
  • При одинаковых силе нормального давления и коэффициенте

трения сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

Домашняя работа: § 36, 37. Упр. стр. 117.

Домашняя работа:

§ 36, 37.

Упр. стр. 117.


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!

Закрыть через 5 секунд
Комплекты для работы учителя