Sila trenja je zanimljiv eksperiment. Proračun prosječne vrijednosti sile trenja na laminatu

KOTLANJE I KLIZANJE

Postavite knjigu na ugao i stavite olovku na nju. Hoće li kliziti ili neće kliziti?
Zavisi kako ste to izrazili. Ako ga stavite uz padinu, olovka neće skliznuti čak ni s velikim nagibom. Šta ako preko?
Oh, kako je krenulo! Pogotovo ako je okrugla, a ne heksagonalna.

Možete reći: mislite, i ja imam naučno iskustvo! Šta je u njemu zanimljivo?
A zanimljiva stvar u vezi sa ovim eksperimentom je da kada se olovka kotrlja, trenje je mnogo manje nego kada se puzi. Kotrljanje je lakše nego povlačenje. Ili, kako kažu fizičari, trenje kotrljanja je manje od trenja klizanja.

Zato su ljudi izmislili točkove. U davna vremena nisu se poznavali točkovi, a čak se i ljeti roba prevozila na sankama. Na zidu drevnog hrama u Egiptu uklesana je slika: ogromna kamena statua se vozi po zemlji na saonicama.

Valjci, a zatim i kotači, pojavili su se prije nekoliko hiljada godina, trenje klizanja zamijenjeno je korisnijim trenjem kotrljanja.

Moderna tehnologija napravila je sljedeći važan korak: pojavili su se ležajevi koji su klizni, kuglični i valjkasti.

Da biste jednim prstom pomjerili debelu knjigu po stolu, morate se malo potruditi.

A ako ispod knjige stavite dvije okrugle olovke, koje će u ovom slučaju biti valjkasti ležajevi, knjiga će se lako pomjeriti od laganog pritiska malim prstom.

Budući da je trenje kotrljanja mnogo manje od trenja klizanja, u tehnologiji pokušavaju zamijeniti klizne ležajeve kugličnim ili valjkastim ležajevima. Čak iu običnom biciklu za odrasle postoje kuglični ležajevi u glavčinama kotača, u stupu upravljača, na osovini radilice, na osovinama pedala.
Automobili, motocikli, traktori, vagoni - sve ove mašine se kotrljaju na kugličnim i valjkastim ležajevima.

REST FRICTION

Postavite šestougaonu olovku na vrh knjige paralelno sa kičmom. Polako podignite gornju ivicu knjige dok olovka ne počne da klizi prema dole. Malo smanjite nagib knjige i učvrstite je u tom položaju tako što ćete nešto staviti ispod nje.

Sada se olovka, ako je ponovo stavite na knjigu, neće maknuti. Na mjestu ga drži sila trenja - sila statičkog trenja. Ali ako je ova sila malo oslabljena - a za to je dovoljno kliknuti na knjigu prstom - i olovka će puzati dolje dok ne padne na sto. Isti eksperiment se može izvesti, na primjer, s pernicom, kutijom šibica, gumicom itd.

Sila trenja kretanja (pod drugim identičnim uslovima) je obično manja od sile trenja mirovanja. U ovom slučaju, nije mogla držati olovku na kosoj ravni.
Usput, razmislite zašto je lakše izvući ekser iz daske ako ga rotirate oko njegove ose?

ACROBAT WHEEL IDE

Prije nego što završimo s pričanjem o trenju, napravimo još jednu zabavnu igračku.
Izrežite figuru akrobata iz debelog papira. Stavite ga na olovku umetnutu u oštro naoštrenu okruglu olovku. Dan je sada olovka sa akrobatom koso u prstenu makaza. Držeći makaze vodoravno, lagano ih pomičite u krug.

Ah, kako je naš akrobat krenuo u kolo!
Uključen je u dva pokreta odjednom. Prvo, kraj olovke sa akrobatom na peru opisuje velike krugove. I drugo, ručka ne klizi po prstenu makaza, već se kotrlja preko njega. A ručka se zajedno sa akrobatom okreće oko svoje ose. Kombinacijom ova dva pokreta dobijaju se tako divni točkovi. Živi akrobat teško da će ih moći ponoviti!

Gdje je trenje, pitate se?
Da, u prstenu makaza. Da nije tu, ručka bi odmah pala, ne bi mogla da se drži ni u nagnutom položaju. I još nešto: da nema trenja između prstena i drške, ručka se ne bi vrtila oko prstena i akrobat se ne bi tako lijepo prevrtao.

KOČITE U JAJE

Iskustvo 1

Okačite sirovo jaje na tanki konopac. Da kanap ne bi skliznuo s okomito postavljenog jajeta, ljepljivom trakom zalijepite male komadiće na mjesta gdje se kanapa nalazi.

Okačite tvrdo kuvano jaje u blizini. Svaku vrpcu sa jajetom uvijte u jednom smjeru za isti broj okreta. Kada se vezice zavrnu, istovremeno otpustite jaja. Videćete da se kuvano jaje ponaša drugačije od sirovog: mnogo se brže okreće.

U sirovom jajetu, njegov protein i žumance pokušavaju da ostanu nepokretni (to je njihova inercija) i svojim trenjem o ljusku usporavaju njegovu rotaciju.

U kuhanom jajetu bjelančevine i žumance više nisu tekuće tvari i zajedno sa ljuskom su kao jedna cjelina, pa nema kočenja i jaje se brže okreće.

Ovaj eksperiment se može izvesti bez vješanja jaja: samo ih uvrnite prstima na velikom tanjuru.

Iskustvo 2

Još je zanimljivije napraviti takav eksperiment.
Uzmite dvije identične šerpe sa dva uha (možete koristiti i igračke). Spojite uši konopcem ili tankom žicom, a za sredinu vežite još jedno uže tako da tava bude u ravnoteži. Okačite oba lonca na ove konopce i u jednu sipajte vodu, a u drugu istu količinu žitarica. Sada uvijte užad za isti broj okreta i otpustite. Rezultat će biti sličan eksperimentu s jajima.

Kada se posude okreću, pokušajte ih brzo zaustaviti, a zatim ih ponovo pustiti. Ispostavilo se da lonac s vodom nastavlja da se okreće. Pa, kako možete objasniti ovaj fenomen?

Izvori: F. Rabiz "Eksperimenti bez instrumenata"; "Smiješna fizika" L. Galpershtein

1. Uvod

Svrha ovog rada– proučavati probleme u vezi sa pojavom trenja. Ova tema, koja je, čini se, odavno poznata, ostaje relevantan, budući da pitanje sile trenja ni fizičari ni matematičari nisu u potpunosti riješili, dok je trenje jedan od najvažnijih problema, na primjer, za mašinstvo. Zadatak rad - provoditi eksperimente koji nam omogućavaju da istražimo o čemu ovisi sila trenja. dakle, predmet proučavanja je trenje.

Hipoteza : svijet bez trvenja bio bi neprepoznatljiv i užasan. Ne bi bilo razvoja civilizacije, jer su je naši preci koristili za vađenje vatra . Tehnološki napredak u odsustvu točka trebalo je da bude nešto drugo.Takođe je moguće da je trenje jedan od izvora Zemljine unutrašnje toplote.

Praktični značaj rad je da je posvećen teoriji trenja, koja još uvijek nije potpuna. Ali kako bi privukli nove buduće istraživače, oni moraju biti zainteresirani za problem. I za to možete koristiti materijal ovog rada.

Novina rada će biti hipoteza o smanjenju molekularnog trenja pod velikim planinskim lancima zbog visokog pritiska. A to bi trebalo dovesti do povećanja njihove mobilnosti. Odnosno da se poveća mogućnost zemljotresa.

2. Osnovna pitanja teorije trenja

2.1. Svijet bez trenja

Hajde da prvo malo maštamo i zamislimo šta bi se desilo kada bi trenje nestalo? Automobil u pokretu neće moći da se zaustavi, a onaj koji miruje neće moći da se kreće. Pješaci će padati na asfalt i neće moći ustati. Također gdje je pod ispod. odjednom se ispostavi da su goli, jer se niti u tkaninama drže trenjem. Sav namještaj u prostoriji skliznut će u jedan kut. Tanjiri i čaše će takođe kliziti sa stola. Ekseri i šrafovi će iskočiti iz zidova. Nijedna stvar se ne može držati u ruci. Uzimanje i okretanje stranice knjige također će postati problem.

Zanimljivo je osmisliti i govoriti o trenutnom snažnom smanjenju trenja u knjizi za djecu "Ostrvo neiskusnih fizičara". “Svi dijelovi automobila bazirani na korištenju trenja – kočnice, kvačilo, pogonski remen – prestali su raditi, a oni dijelovi kojima je trenje bilo smetnja počeli su da se kreću još brže. Stoga je motor nastavio raditi i čak je povećao broj okretaja - trenje u cilindrima i ležajevima ga više nije usporavalo ... ". Ali automobil nije mogao da se kreće, jer je trenje između guma i asfalta nestalo. Tako su se točkovi okretali, a automobil je stao. Opis istog svijeta dat je u pjesmi:

Evo šta piše poznati švajcarski fizičar, dobitnik Nobelove nagrade Charles Guillaume: „Zamislite da se trenje može potpuno eliminisati. Tada nijedno tijelo, bilo da su veličine kamenog bloka ili malo kao zrno pijeska, nikada neće počivati jedno na drugom: sve će kliziti i kotrljati se dok ne bude na istom nivou. Da nema trenja, Zemlja bi bila lopta bez izbočina, poput tečnosti.

2.2. Dva uzroka trenja

Dva najvažnija izuma - točak (sl. 1) i stvaranje vatre (slika 2) - povezani su upravo sa željom da se smanji ili poveća efekat trenja.

Trenje je rezultat mnogih uzroka. Glavna su dva. Prvo, zarezi jedne površine drže se za hrapavost druge. Ova tzv geometrijsko trenje (Sl. 3). drugo, molekularno trenje kada su površine oba tijela dovoljno glatke. U tom slučaju počinje da utiče privlačnost između njihovih molekula (slika 4). Nauka koja proučava trenje naziva se tribologija (od grčkog "tribos" - trenje). Trenje - mehanički otpor kretanju koji se javlja na mjestu dodira dva tijela pritisnuta jedno na drugo kada se kreću jedno u odnosu na drugo. Sila otpora F, usmjerena suprotno kretanju tijela, naziva se sila trenja. Zakone suvog trenja je 1781. godine formulisao Sh. O. Coulomb (1736 - 1806). Oni su utvrđeni empirijski. Ali mnogo prije toga, među nebrojenim naučnim i kreativnim dostignućima Leonarda da Vincija bila je i formulacija zakona trenja. Amonton i Coulomb su predstavili koncept koeficijent trenja kao omjer sile trenja i opterećenja. Ovaj koeficijent određuje silu trenja za bilo koji par materijala u kontaktu. Označeno grčkim slovom μ [mu]. Do sada je formula:

F tr =µR,

gdje P - sila pritiska ili težina tijela, a F tr - sila trenja, je glavna formula. Njena varijanta:

F tr =μN ,

gdje N – snaga reakcije podrške. . N =R. Crteži, koji pokazuju sve sile koje djeluju na šipku, vidi sl. 5.

Koeficijent trenja ne zavisi samo od materijala koji su u kontaktu, već i od toga koliko su glatke kontaktne površine. Preciznije, formula se može napisati, uzimajući u obzir molekularno trenje:

F = μ (N + S str 0 ),

gdje R 0 - dodatni pritisak uzrokovano silama molekularne privlačnosti.

2.3. Vrste trenja

Postoji trenje u mirovanju, klizanje i kotrljanje. Ispostavilo se da je obično sila trenja klizanja sporakretanje je manje od statičke sile trenja (tj. od početka). privezak studiraosila trenja tokom usporenog kretanjatijela i utvrdio da ova sila ne zavisi odbrzinu, ali samo na smjer kretanja.Najmanje je trenje kotrljanja. Zbog toga su ljudi prilikom pomicanja teških predmeta (brodova na kopnu, kamenih blokova za gradnju) ispod njih postavljali klizališta (obične trupce). Okrugli predmet (kao što je bure) je lakše kotrljati nego vući. Na tome se zasniva i upotreba ležajeva u tehnici: kuglični i valjkasti ležaj (sl. 6).

Još jedan primjer iz prakse, o razlikama u korištenju vrsta trenja: ako automobil koči klizanjem (klizanjem), tada je put kočenja duži nego pri kotrljajućem kočenju, kada se kotač rotira i njegova površina dobro prianja uz površinu ceste . Ovo treba da imaju na umu i vozač i pešaci koji prelaze ulicu!

3. Moderna slika trenja

Kako je jedan od osnivača nauke o trenju, F. Bowden, slikovito rekao, „nametanje dva čvrsta tijela jedno na drugo slično je nametanju obrnutih švicarskih Alpa na austrijske Alpe – kontaktno područje ispada da je veoma mali” (slika 7). Fotografije različitih površina snimljene mikroskopima potvrđuju poređenje sa planinama (slika 8.9). Prilikom pokušaja pomjeranja, šiljasti "planinski vrhovi" se drže jedan za drugog i drobe svoje vrhove. Prilikom pokušaja pomjeranja u horizontalnom smjeru, jedan vrh počinje savijati drugi, odnosno prvo pokušava zagladiti put (slika 10 a), a zatim klizi po njemu (slika 10 b). Ako tijelo vuče dinamometar konstantnom brzinom, ondaispada da se samo tijelo kreće u trzajima. Dpokret se ispostavlja oscilatornim: lijepljenje i klizanje naizmjenično zamjenjuju jedno drugo.

4. izglađivanje vibracija

Ponekad je važno izbjeći trzave pokrete. Na primjer, robot za zavarivanje mora glatko voditi aparat za zavarivanje duž vara. Ako se trza, tada će na jednom mjestu doći do pregrijavanja i ploče koje se zavaruju će biti izobličene, a na drugom - do zavarivanja uopće neće doći, jer će uređaj prebrzo skočiti naprijed. Vibraciono zaglađivanje može poslužiti kao jedan od načina za borbu protiv ovih trzaja. Pod dejstvom brzih vibracija, suvo trenje počinje da liči na tečno trenje, budući da se čestice usled tresanja gore dodiruju, a rasuti materijal od čvrstih čestica počinje da se ponaša kao tečnost. A posebno, može se lako kretati. I ovdje može biti negativnih primjera. Prelazeći jezero Ladoga u olujnim jesenjim danima, neki brodovi koji su prevozili žito počeli su se silovito ljuljati s jedne strane na drugu i prevrnuti se. Ispostavilo se da su dizajneri vjerovali da će zrno u skladištu ležati nepomično zbog suhog trenja, povezujući pojedina zrna jedno s drugim. Ali vibracije su učinile da rasuti materijal izgleda kao tečnost. Zrno je počelo da se ponaša kao tečnost, naslanjajući se na nagnutu stranu broda tokom transporta, što je dovelo do njegovog prevrtanja. Čim je efekat bio shvaćen, skladišta su podijeljena u odjeljke, kao u onim brodovima koji prevoze prave tečnosti.

5. Trenje fluida

Kada se čvrsto tijelo kreće u tekućini ili plinu, na njega djeluje sila otpora medija, što se može smatrati posebnom vrstom sile trenja. Ova sila je usmjerena protiv kretanja tijela i usporava ga. Glavna karakteristika sile otpora je da se javlja samo kada se tijelo kreće. Zavisi od brzine njegovog tijela, kao i od oblika i veličine. Stoga, na primjer, automobilima se daje aerodinamičan oblik, posebno trkaćim. Osim toga, sila otpora ovisi o stanju površine tijela i viskoznosti medija u kojem se kreće. U tečnostima i gasovima ne postoji statička sila trenja.

Trenje tekućine je mnogo manje od suhog trenja, budući da se molekule tekućine mogu lako kretati jedna u odnosu na drugu. Stoga se podmazivanje uspješno koristi za smanjenje trenja.

5.1. Nosite. Lubricant

Kao rezultat trenja, dijelovi mehanizama su istrošeni, a površine su uništene. Podmazivanje je jedan od načina za borbu protiv habanja.U ovom slučaju, obje površine trenja su prekrivene zaštitnim filmovima od molekula maziva.Koeficijent trenja je smanjen. Ovo se dešava jer mmolekuli tekućine se slabije privlače jedni prema drugima od molekula čvrste tvari. Stoga, u prisustvu podmazivanja između površina za trljanje, lako klize jedna u odnosu na drugu.Trenutno se razvijapreparati koji omogućavaju u toku rada, bez potpune demontaže komponenti i sklopova, djelimično obnavljanje istrošenihtarne površine uz istovremeno povećanje njihove otpornosti na habanje.

5.2. akvaplaning

Hidroplaning izgleda ovako: na mokrom putu guma klizi kroz vodu poput jedrilice, odnosno nestaje kontakt točka sa cestom. Auto gubi kontrolu. Istraživanja su pokazala da kako se brzina povećava, vodeni valjak se pojavljuje ispred točka, a vodeni klin se pojavljuje ispod. Kako se brzina povećava, efekat se povećava. Istovremeno, automobil se ne kreće po asfaltu, već, takoreći, "pluta" po vodi (slika 11).

Osim proučavanja teorijskog materijala, autori rada su proveli niz eksperimenata koji im omogućavaju da samostalno odrede Ftr i ovisnost koeficijenta trenja o određenim fizičkim veličinama ili uvjetima. Za rezultate pogledajte dodatak.

Usporedba sile trenja mirovanja, klizanja i kotrljanja (tablica 1). Slika.1,2.

Istraživanje zavisnosti sile trenja o kontaktnoj površini. U tu svrhu je šipka u drugom eksperimentu postavljena na drugu stranu (tabela 2). Fotografija. 3.

Ovisnost sile trenja o opterećenju (težini šipke i opterećenja) ili inače o sili reakcije oslonca N (tablica 3).

Zavisnost od vrste supstance i uslova obrade dve površine (tabele 4-7).

Sida Friction F tr (ili koeficijent trenja  ) je praktično nezavisan od brzine pri malim relativnim brzinama kretanja dodirnih površina. Ali prema proučavanim teorijskim materijalima, s povećanjem brzine, sila trenja malo opada.

Opšti zaključci:

Sila trenja F tr praktički ne ovisi o kontaktnoj površini i brzini (pri malim brzinama).

Sila trenja F tr ovisi o opterećenju (N \u003d P), o vrsti tvari i uvjetima površinske obrade. Obično se koeficijenti trenja kreću od 0,1 do 1,05 (0,1 1,05).

Vrijednost sile trenja u opadajućem redoslijedu: trenje mirovanja, klizanja, kotrljanja. F tr ostatak  F tr sk.  F tr kv.

7. Regionalna komponenta

U septembru 2002. glečer Kolka se spustio u Sjevernu Osetiju. Potok od leda i blata napredovao je skoro 20 km duž doline rijeke Genaldon brzinom od oko 150-200 km/h, uništavajući zgrade, rekreacijske centre i dalekovode. Glavne pretpostavke o uzrocima ove katastrofe su da je došlo do naglog pomaka zbog kompleksa seizmičkih, vulkanskih i meteoroloških uzroka. Ovaj glečer spada u kategoriju pulsirajućih. U trenutku katastrofe još nije bio "zreo" za pad. To su potvrdili i podaci snimanja iz svemira. Dakle, statičke sile trenja zadržale su cijelu masu glečera, ali kao rezultat vanjskog utjecaja kao što je udar ili eksplozija na cijelu snježnu masu, dogodio se proces sličan vibracijskom izglađivanju. Šema procesa: udar, čestice su se podigle, opterećenje P se smanjilo i, posljedično, trenje je također postalo manje.

Kada se neka tijela kreću po površini drugih, dolazi do trenja. To se događa kada se hrapavost jedne površine drži hrapavosti druge, ili kada se glatke površine počnu lijepiti jedna za drugu zbog međumolekularne privlačnosti. Ali, kao što znate, između molekula ne postoji samo međusobna privlačnost. Ako su molekuli preblizu jedan drugom, odbijat će se. Hipoteza je sljedeća: vrlo teške litosferske ploče s kontinentima i planinskim sistemima vrše tako ogroman pritisak na slojeve ispod kojih počinje da djeluje odbijanje molekula. To dovodi do dodatne mobilnosti opterećenih površina ploče, u odnosu na manje opterećene i samim tim manje pokretne margine. Rezultat će biti nemogućnost kretanja cijelog kompleksa u cjelini. U tom slučaju će se pojaviti dodatna opterećenja pojedinih područja, što može dovesti do potresa koji ublažavaju nastala mehanička naprezanja.

9. Zaključak

Samo u SAD na ovoj temi trenutno radi 1.000 istraživača, a godišnje se u svjetskoj nauci objavi više od 700 članaka. Ali kao što je poznati fizičar R. Feynman duhovito primijetio, sva naša mjerenja za određivanje koeficijenata trenja zapravo su razmatranja slučajeva trenja blata o blatu. Mikroskopi različitih dizajna pokazuju složenost problema. Slika 11 prikazuje mikroskop atomske sile. Čak i za njega postoji problem koji se sastoji u tome što je u zraku površina uzorka prekrivena vodenom parom debljine do 20-30 molekula. Stoga ova tema omogućava mnogim istraživačima da na njoj rade dugi niz godina. I autori ovog rada uspjeli su ne samo provesti standardne eksperimente i provjeriti tačnost već poznatih informacija o sili trenja, već i izraziti svoju naučnu hipotezu o ulozi molekularnog trenja.

10. Književnost

Agayan V. Dazen N. Šta se dešava ako trenje nestane?// Kvant. br. 5. 1990.

Dombrovsky K. I. Ostrvo neiskusnih fizičara. - M.: Dječija književnost, 1973.

Pervozvansky A.A. Trenje je poznata, ali misteriozna sila.//Soros Educational Journal. br. 2.1998.

Peryshkin A.V. Fizika - 7. - M..: Drfa, 2008.

Matveev A. Tribonika ili kap maziva.// Mladi tehničar, br. 1.1987.

Kravchuk A.S. Trenje. "Moderna prirodna nauka", v.Z.M.: Magister -Press. 2000.

7. Soloduško A.D. Eksperiment u proučavanju sile trenja.//Fizika u školi. №5.2001

22.04.2016 09:30

Naziv posla:

MBOU "OOSH №4"

Grad: Troitsk

Relevantnost ove teme:

Svrha mog rada:

Zadaci:

Metode istraživanja:

Predmet studija:

Priroda sile trenja je elektromagnetna. To znači da su uzrok njegove pojave sile interakcije između čestica koje čine supstancu. Drugi razlog za pojavu sile t

"Projekat Sila trenja"

Odjel za obrazovanje gradske uprave Troitsk

Urban Research Conference

učenici 5-8 razreda opštinskih obrazovnih institucija

"Prvi koraci u nauci"

Ispitivanje koeficijenta trenja obuće

o različitim površinama

Uradio sam posao:

student MBOU "OOSH br. 4"

Butorin Gleb, 7. razred

Rukovodilac: nastavnik fizike

Kovalenko Inna Sergeevna

Troick, 2015

	Uvod
	Istraživački članak
	Teorijski dio
	Praktični dio
	Iskustvo 1. Određivanje koeficijenata trenja i zavisnosti sile trenja od materijala površina.

	Zaključak
	Bibliografija

anotacija

Svrha naučnog rada:

Poznavajući koeficijent trenja materijala đona na drugoj površini, možete odabrati najbolju opciju za kupovinu cipela. Metode korištene u radu: ispitivanje, fizički eksperiment, matematički proračun, analiza rezultata. Nakon provedenog eksperimenta zaključio sam da je najveći koeficijent trenja za đon od poliuretana, zatim guma, guma, a najmanji koeficijent za plastiku. Iz ovoga proizilazi da prilikom kupovine cipela treba voditi računa o karakteristikama đona i vremenskim uslovima u kojima ćete obući obuću.

Uvod

Relevantnost

Zimi, kada je na ulici poledica, ima dosta padova i povreda.

Stoga je veoma važno pri kupovini obuće voditi računa o karakteristikama đona i vremenskim uslovima u kojima ćete ovu obuću nositi. Tu leži relevantnost.

Problem

Cilj

Proučavanje trenja potplata cipela od različitih materijala na različitim površinama i određivanje najpraktičnijih materijala za njihovu izradu.

Zadaci:

1. Proučiti teorijske osnove suhog trenja.

2. Provedite anketu među studentima kako biste identificirali najpopularnije proizvođače cipela, nivo svijesti o materijalu đona i uticaj materijala đona na trenje pri hodanju.

3. Izmjerite koeficijent trenja klizanja materijala đona cipele na drugoj površini.

4. Analizirati dobijene rezultate mjerenja i identificirati najprikladnije opcije za korištenje obuće.

Metode istraživanja

1. Ispitivanje.

2. Fizički eksperiment.

3. Matematički proračun.

4. Analiza rezultata.

Predmet proučavanja

Predmet studija

Hipoteza

II . Istraživački članak

1. Teorijski dio

Otpor kretanju nastaje kada jedno tijelo klizi po površini drugog. Ako čvrste površine ili čvrsti međuslojevi između tijela (oksidni filmovi, polimerni premazi) dođu u kontakt, trenje se naziva suhim.

Trenje učestvuje (i štaviše, veoma značajno) tamo gde mi toga nismo ni svesni. Ali nemojte misliti da trenje uvijek sprječava kretanje – često mu doprinosi.

Karakteristike sila trenja:

Javi se pri kontaktu

Djelujte duž površine;

Uvijek usmjerena protiv smjera kretanja tijela.

Šta određuje veličinu sile suvog trenja? Svakodnevno iskustvo pokazuje da što su površine tijela jače pritisnute jedna na drugu, to je teže izazvati njihovo međusobno klizanje i održavati ga (na primjer, list papira umetnut između stranica debele knjige koja leži na stolu lakše se izvlači odozgo nego odozdo). Sila pritiska koja djeluje od susjednog tijela na površinu za trljanje je okomita na nju i naziva se sila normalnog pritiska.

F tr \u003d µN; N = F lanac

µ - koeficijent trenja - određuje se prema hrapavosti dodirnih površina; za glatke površine je manji. Na primjer, nakon udarca hokejaškom štapom, klizni pak se brže zaustavlja na drvenom podu nego na ledu.

2. Praktični dio

broj pitanja	Količina	%, postotak ukupnog
	Unichel - 5 "Monro" - 8 "Kari" - 7 "Cipele za sve" - 6 Ruski proizvođači - 6 Proizvođač nepoznat - 22

Upitnik

Sljedeća faza rada bila je mjerenje koeficijenta trenja klizanja potplata cipela pri interakciji s različitim površinama.

3. Iskustvo 1

Eksperiment je proveden u trgovinama i kod kuće. Eksperiment je bio sljedeći: povukao sam cipele pričvršćene na dinamometar ravnomjerno duž različitih površina, uzeo očitanja dinamometra u ovom položaju, a također sam izmjerio gravitaciju ove cipele;

Instrumenti i materijali korišteni u eksperimentu:

3.Dynamometer.

Redoslijed eksperimenta:

Trenje o laminat

Firma za cipele	jedini materijal	površinski materijal	F teška, N (prosječna vrijednost)	F tr., N (prosječna vrijednost)	koeficijent trenja μ

Cipele za sve	poliuretan

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma)

Izračunavanje koeficijenta trenja kada cipele trljaju o laminat: µ=

Plastika µ=1,03 N: 2,6N=0,39

Poliuretan µ=1,46 H:2,4H=0,6

Guma µ=1,1N:2,2 N=0,5

Guma µ=1,4 N:3,3 N=0,42

Trenje na cementu

Firma za cipele	jedini materijal	površinski materijal	F teška, N (prosječna vrijednost)	F tr., N (prosječna vrijednost)	koeficijent trenja μ

Cipele za sve	poliuretan

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma)

Proračun koeficijenta trenja kada cipele trljaju o cement: µ=

Plastika µ=0,46 N: 2,6N=0,18

Poliuretan µ=0,7 N:2,4N=0,3

Guma µ=0,6N:2,2 N=0,27

Guma µ=0,83N:3,3 N=0,25

Trenje tepiha

Firma za cipele	jedini materijal	površinski materijal	F teška, N (prosječna vrijednost)	F tr., N (prosječna vrijednost)	koeficijent trenja μ

Cipele za sve	poliuretan

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma)

Izračunavanje koeficijenta trenja kada cipele trljaju o tepih: µ=

Plastika µ=1,6 N: 2,6N=0,62

Poliuretan µ=2,4 N:2,4N=1

Guma µ=1,76N:2,2 N=0,8

Guma µ=2,6N:3,3 N=0,78

1. Svi intervjuisani ispitanici su svjesni uticaja materijala đona na trenje pri hodanju, ali većinu njih materijal đona ne zanima prilikom kupovine cipela.

2. Vrijednost koeficijenta trenja materijala potplata popularnih proizvođača odgovara dozvoljenim vrijednostima.

1. Svi intervjuisani ispitanici su svjesni uticaja materijala đona na trenje pri hodanju, ali većinu njih materijal đona ne zanima prilikom kupovine cipela.

Najveća vrijednost poliuretana, gume i gume

Idealna opcija je ponuditi cipele sa gumenim i poliuretanskim đonom.

III . Zaključak

IV . Bibliografija:

1. Aksjonova M., Volodin V. Enciklopedija "Fizika": "Avanta", 2005.

2. S.V. Gromov, N.A. Rodina "Fizika": Moskva "Prosvjeta", 2000.

3. N.M. Shakhmaev, S.N. Shakhmaev, D.Sh. Chodiev "Fizika": Moskva "Prosvjeta", 1995.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik "Fizika": Moskva "Drofa", 2003.

5. O.F.Kabardin “Fizika. Priručnik za srednjoškolce»; AST-PREES, Moskva, 2005.

Pogledajte sadržaj dokumenta
"Sila trenja teze"

Naziv posla: Proučavanje koeficijenta trenja cipela na različitoj površini

Obrazovne ustanove: MBOU "OOSH №4"

Grad: Troitsk

Poštovani članovi žirija i učesnici konferencije. Dozvolite mi da predstavim rad na temu: "Istraživanje koeficijenta trenja na različitoj površini" Relevantnost ove teme: Zimi, kada je na ulici poledica, ima dosta padova i povreda. Stoga je veoma važno pri kupovini obuće voditi računa o karakteristikama đona i vremenskim uslovima u kojima ćete ovu obuću nositi. Tu leži relevantnost.

Problem istraživanja je bio to pri kupovini cipela malo ljudi obraća pažnju na materijal od kojeg je napravljen đon i ne uzima u obzir koeficijent trenja cipela na raznim površinama.

Svrha mog rada: Proučavanje trenja potplata cipela od različitih materijala na različitim površinama i određivanje najpraktičnijih materijala za njihovu izradu.

Zadaci:

1. Proučiti teorijske osnove suhog trenja.

2. Provedite anketu među studentima kako biste identificirali najpopularnije proizvođače cipela, nivo svijesti o materijalu đona i uticaj materijala đona na trenje pri hodanju.

3. Izmjerite koeficijent trenja klizanja materijala đona cipele na drugoj površini.

4. Analizirati dobijene rezultate mjerenja i identificirati najprikladnije opcije za korištenje obuće.

Metode istraživanja: Ispitivanje, fizički eksperiment, matematički proračun, analiza rezultata.

Predmet studija: Zimske cipele sa gumenim, poliuretanskim, gumenim i plastičnim đonom, koje se prodaju u prodavnicama u našem gradu.

Predmet studija:

Hipoteza koja je postavljena:

Priroda sile trenja je elektromagnetna. To znači da su uzrok njegove pojave sile interakcije između čestica koje čine supstancu. Drugi razlog za silu trenja je hrapavost površine. Zbog neravnine površine dodiruju se samo na odvojenim točkama koje se nalaze na vrhovima izbočina. Ovdje se molekuli tijela u kontaktu približavaju na udaljenostima srazmjernim udaljenostima između molekula i međusobno se spajaju. Formira se jaka veza, koja puca kada se pritisne na tijelo. Kada se tijelo kreće, veze stalno nastaju i pucaju. Istureni dijelovi površina međusobno se dodiruju i sprječavaju kretanje tijela. Zato je za kretanje po glatkim (poliranim) površinama potrebna manja sila nego za kretanje po grubim.

Sila trenja koja djeluje duž dodirne površine čvrstih tijela usmjerena je protiv klizanja tijela.

Trenje doprinosi stabilnosti. Stolari izravnavaju pod tako da stolovi i stolice ostaju gdje jesu. Posuđe, čaše, stavljene na sto, ostaju nepomične bez naše posebne brige, osim ako se to ne dogodi na brodu za vrijeme bacanja.

Zamislite da se trenje može potpuno eliminirati. Tada nijedno tijelo, bilo da su veličine kamenog bloka ili male poput zrna pijeska, nikada neće počivati jedno na drugom. Da nema trenja, Zemlja bi bila lopta bez nepravilnosti, kao kap tečnosti.

Šta određuje veličinu sile suvog trenja?

Svakodnevno iskustvo pokazuje: što su površine tijela jače pritisnute jedna na drugu, to je teže izazvati njihovo međusobno klizanje i održavati ga.Sila pritiska koja djeluje sa strane susjednog tijela na podlogu za trljanje je okomita na nju i naziva se sila normalnog pritiska.

Godine 1781. Charles Coulomb, proučavajući trenje dijelova i užadi, koji su u to vrijeme bili bitni dijelovi mehanizama, eksperimentalno je otkrio da je sila trenja F TP direktno proporcionalna sili pritiska N:

F tr \u003d µN; N = F lanac

Koeficijent proporcionalnosti µ - koeficijent trenja - određen je hrapavošću dodirnih površina; za glatke površine je manji.

U cilju identifikacije najpopularnijih proizvođača cipela i nivoa svijesti o svojstvima materijala đona i uticaju materijala đona na trenje pri hodanju, sprovedeno je istraživanje među nastavnicima i učenicima naše škole.

U anketi su učestvovala 54 učenika i nastavnika. Prilikom obrade podataka ankete pokazalo se da su najpopularniji proizvođači cipela Monroe (14,8%), Curry (13%), Obuća za sve (11%), Unichel (9,3%). Mnogi (40,7% ispitanika) ne poznaju proizvođače obuće, jer kupuju cipele na pijacama, često rukotvorine. Svi ispitanici (100%) su svjesni da materijal đona značajno utiče na trenje pri hodanju, ali pri kupovini cipela malo ljudi zanima od kojeg je materijala đon (78%). Na pitanje o njihovoj svijesti o fizičkim svojstvima materijala potplata, 90,7% je odgovorilo negativno.

Svrha eksperimenta je proučavanje ovisnosti sile trenja đona cipele na različitoj površini od sile pritiska i površinskih materijala, utvrđivanje koeficijenata trenja.

Za ovaj eksperiment koristio sam sljedeće instrumente i materijale:

1. Cipele sa gumenim đonom, poliuretanskim, plastičnim i gumenim đonom.

2. Tepih, cementne površine i laminat.

3.Dynamometer.

Treba imati na umu da ako se đon naziva guma, onda se ne sastoji od 100% gume, sadrži mnoge druge elemente u svom sastavu, ali u njemu prevladava sadržaj gume. Također sa đonom od gume, plastike i poliuretana.

Eksperiment je izveden sljedećim redoslijedom:

Izmjerena je sila gravitacije koja djeluje na čizmu s gumenim đonom. Da biste to učinili, objesite ga na dinamometar.

Stavio sam ovu čizmu s gumenim đonom na površinu tepiha i povukao je ravnomjernom brzinom preko tepiha oko metar, uzimajući očitavanje dinamometra u tom položaju.

Ponovio sam eksperiment, izračunao prosječnu vrijednost sile trenja da dobijem preciznije rezultate i izračunao koeficijent trenja.

Prešao je čizmom preko cementa, drveta i laminata i očitao dinamometar.

Ponovio sam eksperimente i izračunao prosječnu vrijednost sile trenja da bih dobio preciznije rezultate, izračunao koeficijent trenja.

Dobijeni podaci su uneseni u tabele.

Tako sam nakon provedenog eksperimenta zaključio da đon od poliuretana ima najveći koeficijent trenja, zatim guma i guma, a najniži koeficijent od plastike. Iz ovoga proizilazi da prilikom kupovine cipela treba voditi računa o karakteristikama đona i vremenskim uslovima u kojima ćete obući obuću. Zimi je bolje kupiti cipele s poliuretanskim đonom, jer imaju najveći koeficijent trenja na različitim površinama (vidi dijagram), to će pomoći da se izbjegnu padovi i ozljede zimi, kada je na ulici led. Poliuretan također ima dobru otpornost na različite temperature i čvrstoću. Nije preporučljivo kupovati cipele sa plastičnim đonom zimi.

Hvala vam na pažnji!

"Sila trenja 1"

Uradio sam posao:

Student MBOU "OOSH br. 4"

Butorin Gleb, 7. razred

Rukovodilac: nastavnik fizike

Kovalenko Inna Sergeevna

Cilj:

3. Izmjerite koeficijent trenja klizanja materijala đona cipele na drugoj površini.

1. Ispitivanje.

2. Fizički eksperiment.

3. Matematički proračun.

4. Analiza rezultata.

Trenje

Charles Pendant

Dan rođenje : 14.06 . 1736 godine

Datum smrti: 28.08 . 1806 godine

F = µN,

gdje je N = mg

µ- faktor proporcionalnosti

ili koeficijent trenja

Broj pitanja

Količina

%, postotak ukupnog

Unichel - 5

"Monro" - 8

"Cipele za sve" - 7

"Kari" - 6

Ruski proizvođači - 6

Proizvođač nepoznat - 22

1. Koju marku cipela nosite?

2. Da li ste znali da materijal đona značajno utiče na trenje pri hodu?

3. Kada kupujete cipele, da li vas zanima od kog materijala su napravljeni potplati cipela?

4. Da li znate fizička svojstva i karakteristike različitih materijala za potplate?

Koristeći dobivene rezultate, izračunao je koeficijente trenja različitih cipela na različitim površinama.

F = µN,

gdje je N = mg

µ- faktor proporcionalnosti

ili koeficijent trenja

Trenje o laminat

Firma za cipele

jedini materijal

Cipele za sve

površinski materijal

(prosječna vrijednost)

poliuretan

F tr., N (prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

Proračun prosječne vrijednosti sile trenja na laminatu

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

Monroe (guma)

Unichel (plastika) μ

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma) μ

Trenje na cementu

Firma za cipele

jedini materijal

površinski materijal

Cipele za sve

(prosječna vrijednost)

poliuretan

F tr., N (prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

Unichel (plastika)

Cipele za sve

(poliuretan)

kari (guma)

Monroe (guma)

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma)

Trenje tepiha

Firma za cipele

jedini materijal

Cipele za sve

površinski materijal

poliuretan

F tr., N (prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

2. Materijal đona značajno utiče na vrijednost koeficijenta trenja. najveća vrijednost koeficijent trenja klizanja ima izrađen đon poliuretan , guma i guma, a najmanji - od plastike.

3. Poznavajući koeficijent trenja materijala đona na drugoj površini, možete odabrati najbolju opciju za kupovinu cipela. As

Cilj je postignut.

Hvala vam na pažnji!

I nemoj pasti!

Pogledajte sadržaj prezentacije
"sila trenja"

ISTRAŽIVAČKI RAD U FIZICI "ISTRAŽIVANJE KOEFICIJENTA TRENJA CIPELE NA RAZLIČITIM POVRŠINAMA"

Uradio sam posao:

Student MBOU "OOSH br. 4"

Butorin Gleb, 7. razred

Rukovodilac: nastavnik fizike

Kovalenko Inna Sergeevna

Relevantnost

Zimi ima dosta padova i povreda kada je na ulici poledica.

Stoga je veoma važno pri kupovini obuće voditi računa o karakteristikama đona i vremenskim uslovima u kojima ćete ovu obuću nositi.

Problem

Hipoteza

Cilj:

Proučavanje trenja potplata cipela od različitih materijala na različitim površinama i određivanje najpraktičnijih materijala za njihovu izradu.

Zadaci:

jedan . Proučiti teorijske osnove suhog trenja.

2. Provedite anketu među studentima kako biste identificirali najpopularnije proizvođače cipela i nivo svijesti o materijalu đona i uticaju materijala đona na trenje pri hodanju.

3. Izmjerite koeficijent trenja klizanja materijala đona cipele na drugoj površini.

4. Provesti analizu dobijenih rezultata merenja i identifikovati najprikladnije opcije za korišćenje obuće.

Predmet proučavanja

Predmet studija

Metode istraživanja

1. Ispitivanje.

2. Fizički eksperiment.

3. Matematički proračun.

4. Analiza rezultata.

PO STRANICAMA ISTORIJE

Charles Pendant proveo niz eksperimenata u kojima je proučavao najvažnije karakteristike fenomena trenja.

Naučnik je, na osnovu svojih eksperimenata, precizirao zakone trenja, koje je prvi formulisao Amonton, ustanovio i razmotrio prisustvo intermolekularne komponente sile trenja (iako je glavnim faktorom smatrao zahvatanje nepravilnosti). Coulomb je utvrdio i ovisnost sile statičkog trenja o trajanju preliminarnog kontakta tijela.

Za najbolje rješenje problema trenja 1781. godine, naučnik je dobio nagradu od 2.000 livra od Francuske akademije nauka.

Dan rođenje : 14.06 . 1736 godine

Datum smrti: 28.08 . 1806 godine

Teorijski dio

Trenje- proces interakcije čvrstih tijela pri njihovom relativnom kretanju (pomjeranju) ili pri kretanju tijela u gasovitom ili tečnom mediju.

Pojava sile trenja

Rezultati ankete (54 ispitanika)

Broj pitanja

Količina

Unichel - 5

%, postotak ukupnog

"Monro" - 8

"Cipele za sve" - 7

"Kari" - 6

Ruski proizvođači - 6

Proizvođač nepoznat - 22

1. Koju marku cipela nosite?

2. Da li ste znali da materijal đona značajno utiče na trenje pri hodu?

3. Kada kupujete cipele, da li vas zanima od kog materijala su napravljeni potplati cipela?

4. Da li znate fizička svojstva i karakteristike različitih materijala za potplate?

Moje istraživanje

Iskustvo je bilo sljedeće: cipele pričvršćene za dinamometar ravnomjerno sam povukao po raznim površinama, uzeo očitanja dinamometra u ovom položaju.

Moje istraživanje

I također izmjerio gravitaciju ove cipele. okačio na dinamometar.

Koristeći dobivene rezultate, izračunao je koeficijente trenja različitih cipela na različitim površinama.

FORMULA ZA ODREĐIVANJE SILE TRENJA I

F = µN,

gdje je N = mg

µ- faktor proporcionalnosti

ili koeficijent trenja

Trenje o laminat

Firma za cipele

jedini materijal

Cipele za sve

površinski materijal

poliuretan

Ftr., N (prosječna vrijednost)

(prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

Proračun prosječne vrijednosti sile trenja na laminatu

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

Monroe (guma)

Izračunavanje koeficijenta trenja kada cipele trljaju o laminat

Unichel (plastika) μ

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma) μ

Dijagram "Koeficijent trenja na laminatu"

Trenje na cementu

Firma za cipele

jedini materijal

površinski materijal

Cipele za sve

poliuretan

Ftr., N (prosječna vrijednost)

(prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

Proračun prosječne sile trenja na cementu

Unichel (plastika)

Cipele za sve

(poliuretan)

kari (guma)

Monroe (guma)

Proračun koeficijenta trenja kada cipele trljaju o cement

Unichel (plastika)

Cipele za sve (poliuretanske)

kari (guma)

Monroe (guma)

Dijagram "Koeficijent trenja na cementu"

Trenje tepiha

Firma za cipele

jedini materijal

Cipele za sve

površinski materijal

poliuretan

Ftr., N (prosječna vrijednost)

koeficijent trenja μ

Dijagram "Koeficijent trenja na tepihu"

Dijagram zavisnosti koeficijenta trenja klizanja materijala đona na vrstu površine

jedan . Svi ispitanici su svjesni utjecaja materijala đona na trenje pri hodanju, ali većinu njih materijal đona ne zanima prilikom kupovine cipela.

3. Poznavajući koeficijent trenja materijala đona na drugoj površini, možete odabrati najbolju opciju za kupovinu cipela. As Idealna opcija je ponuditi cipele sa gumenim i poliuretanskim đonom.

Cilj je postignut.

Hvala vam na pažnji!

I nemoj pasti!

Relevantnost: Rad ima za cilj formiranje svjetonazora o stvarnosti. Zakoni trenja daju odgovore na mnoga važna pitanja vezana za kretanje tijela. Relevantnost teme je u tome što povezuje teoriju sa praksom, otkriva mogućnost objašnjenja prirode, primjene i upotrebe proučavanog materijala. Ovaj rad vam omogućava da razvijete kreativno mišljenje, sposobnost stjecanja znanja iz različitih izvora, analizirate činjenice, provodite eksperimente, pravite generalizacije, izražavate vlastite sudove, razmišljate o misterijama prirode i tražite put do istine.

Pratiti istorijsko iskustvo čovječanstva u korištenju i primjeni ovog fenomena; saznati prirodu fenomena trenja, zakone trenja; provesti eksperimente koji potvrđuju pravilnosti i zavisnosti sile trenja; izvesti demonstracione eksperimente koji dokazuju zavisnost sile trenja od sile normalnog pritiska, od svojstava dodirnih površina.

Kosi, pljuni, dok rosi, rosi dole - i kuci si. Ako ne, nećeš ići. Stvari su išle kao po satu. Uklopiće se u dušu bez sapuna. Vozi kao sir u puteru. Iz toga je kola pevala da odavno nije jela katran.Poslovice se objašnjavaju postojanjem trenja i upotrebom maziva za njegovo smanjenje.

Tiha voda spira obale.Između pojedinačnih slojeva vode koja teče u rijeci postoji trenje, koje se naziva unutrašnje. S tim u vezi, brzina protoka vode u različitim dijelovima poprečnog presjeka riječnog kanala nije ista: najveća je u sredini kanala, najmanja je u blizini obala. Sila trenja ne samo da usporava vodu, već djeluje i na obalu, izvlačeći čestice tla i na taj način ga ispirući.

3. Istorija proučavanja trenja Leonarda da Vinčija Ojlera Leonarda Amonta Kulona Šarla Avgustina de

Godina Naziv naucnika ZAVISNOST modula sile trenja klizanja od povrsine dodirujucih tela na materijalu od opterecenja od relativne brzine kretanja trljajucih povrsina od stepena hrapavosti povrsine 1500 Leonardo da Vinci Ne Da Ne Da 1699Amonton Ne Da Ne 1748 Leonard Euler Ne Da 1779Coulomb Da 1883N.P.Petrov NeDa

Zaključak: Sila trenja klizanja ovisi o opterećenju, što je opterećenje veće, to je i sila trenja veća. Eksperimentalni rezultati: 1. Ovisnost sile trenja klizanja o opterećenju. m (g) F tp (N) 0.50.81.0

Kada vežemo kaiš Bez trenja, svi konci bi skliznuli iz tkanine. Bez trenja, svi čvorovi bi se razvezali. Bez trenja, bilo bi nemoguće napraviti korak i, općenito, stajati. Trenje učestvuje tamo gde mi ni ne sumnjamo. Zaključak Kada šijemo Kada hodamo

Saznali smo da osoba već dugo koristi znanje o fenomenu trenja, dobijeno empirijski. Napravili smo niz eksperimenata kako bismo pomogli razumjeti i objasniti neka teška zapažanja. Sila trenja nastaje između dodirnih površina. Sila trenja ovisi o vrsti površina u kontaktu. Sila trenja ne zavisi od površine trljajućih površina. Sila trenja se smanjuje kada se trenje klizanja zamijeni trenjem kotrljanja, kada se podmazuju površine koje trljaju. Zaključci na osnovu rezultata rada: